استفاده سوسک سرگین‌چرخ از کهکشان راه شیری برای ناوبری الهام‌بخش حسگر AI جدیدی برای پهپادها
پژوهشگران دانشگاه استرالیای جنوبی با الهام از سوسک سرگین‌چرخ کوچکی که به توانایی ناوبری خود شناخته شده است، حسگر AI پیشرفته‌ای برای ناوبری در شرایط نوری کم ایجاد کرده‌اند.
این حسگر که قادر به اندازه‌گیری دقیق جهت‌گیری کهکشان راه شیری است، کاربردهایی در پهپادها، ربات‌ها و حتی ماهواره‌ها دارد.
این پژوهش توسط پروفسور جاوان چهل و تیم دانشجویان دکترای او انجام شده و از توانایی خارق‌العاده سوسک سرگین‌چرخ در ناوبری شبانه با کمک کهکشان راه شیری الهام گرفته است.
نور راهنما
پروفسور چهل گفت: «حشرات برای میلیون‌ها سال مشکلات ناوبری را حل کرده‌اند، مشکلاتی که حتی پیشرفته‌ترین ماشین‌ها نیز با آنها دست و پنجه نرم می‌کنند.»
این رفتار شگفت‌آور ابتدا توسط پژوهشگران سوئدی در سال 2013 مشاهده شد.
پروفسور چهل افزود: «سوسک‌های سرگین‌چرخ شبانه هنگام حرکت دادن گلوله‌های سرگین، سر و بدن خود را به شدت حرکت می‌دهند و نیاز به یک نقطه ثابت در آسمان شب دارند تا به آنها کمک کند در یک خط مستقیم حرکت کنند.»
با این حال، کهکشان راه شیری که یک نوار نورانی پهن در آسمان شب است، برای آنها به راحتی قابل مشاهده است.
ناوبری طبیعی
برای تقلید از این استراتژی ناوبری طبیعی، تیم پژوهشی آزمایش‌هایی را انجام داد که در آنها دوربینی روی سقف یک وسیله نقلیه نصب شد.
آنها تصاویر کهکشان راه شیری را هم در زمانی که وسیله نقلیه ثابت بود و هم در حال حرکت بودند، ثبت کردند.
آنها دریافتند که کهکشان راه شیری برخلاف ستاره‌های منفرد، عمدتاً تحت تأثیر تاری حرکت قرار نمی‌گیرد.
این یافته مهم به توسعه یک سیستم بینایی رایانه‌ای منجر شد که می‌تواند به طور قابل اعتماد جهت‌گیری کهکشان راه شیری را حتی در نور کم و با حرکت زیاد اندازه‌گیری کند.
این حسگر جدید می‌تواند یک روش پشتیبان برای ناوبری ماهواره‌ها ارائه دهد، که اطمینان از ثبات و موقعیت دقیق آنها را به همراه دارد. همچنین می‌تواند به پهپادها و ربات‌ها امکان ناوبری در محیط‌های پیچیده را حتی در غیاب نور کافی بدهد.
نامزد دکترای دانشگاه استرالیای جنوبی و نویسنده اصلی، ییتینگ تائو، اظهار داشت: «برای گام بعدی، می‌خواهم الگوریتم را روی یک پهپاد قرار دهم و به آن اجازه دهم تا در پرواز شبانه وسیله نقلیه را کنترل کند.»
مورد سوسک سرگین‌چرخ
سوسک سرگین‌چرخ با استفاده از صورت فلکی ستارگان در کهکشان راه شیری به عنوان یک نقطه مرجع ثابت ناوبری می‌کند و به آن اجازه می‌دهد تا گلوله‌های سرگین را در یک خط مستقیم بچرخاند.
در حالی که بسیاری از حشرات برای ناوبری به خورشید و ماه متکی هستند، سوسک سرگین‌چرخ همراه با برخی پروانه‌ها، برای زمانی که این اجرام آسمانی قابل مشاهده نیستند، به کهکشان راه شیری تطبیق داده شده‌اند.
چهل گفت: «و آنها این کار را در یک بسته کوچک انجام داده‌اند. مغزهای آنها شامل ده‌ها هزار نورون است در حالی که مغزهای انسان میلیاردها نورون دارند، با این حال آنها همچنان از جهان طبیعی راه‌حل‌هایی می‌یابند.»
یافته‌های این پژوهش که در مجله Biomimetics منتشر شده است، قدرت بایومیمیکری را نشان می‌دهد، که استفاده از الهامات طبیعی برای حل مسائل پیچیده انسانی است.
