根据美国汽车协会的自动驾驶调查报告,超过70%的受访者表示,他们对全自动驾驶汽车仍有疑虑,这可能会使特斯拉和其他汽车制造商在推出全自动驾驶系统之前从零开始。但西北大学最近的一项研究表明,允许果蝇驾驶汽车可能比机器人更有效。果蝇一直是实验室中的一个重要实验对象。最近发表在《自然通讯》杂志上的一项研究表明,果蝇利用决策、学习和记忆来执行简单的功能,例如散热。目前,研究人员正试图通过了解自动驾驶的行为来改变自动驾驶的传统思维模式。
西北大学温伯格文理学院神经生物学副教授、该研究的通讯作者Marco Gallio,Gallio说:“果蝇可以在非常简单的导航任务中做出灵活的决策、学习和记忆。这一发现非常新颖和令人惊讶,让我们重新考虑安全灵活的自动驾驶汽车需要什么样的编程。”,以及他们如何制造能够灵活适应新条件的汽车。这一发现表明,果蝇的大脑功能通常与老鼠和人类等更复杂的大脑有关。Gallio说:“动物的行为,尤其是昆虫的行为,通常被认为是固定的,就像机器一样。然而,大多数人可能没有意识到,与我们完全不同的果蝇,可能具有复杂的学习、记忆或决策大脑功能。”为了研究果蝇是如何散热的,Gallio的实验室用四块地砖建造了一个微型塑料室,可以独立控制温度,防止果蝇飞出。随后,研究人员使用高分辨率录像机记录了果蝇遇到冷热瓷砖边界时的反应,并绘制了路线图。他们发现果蝇非常善于将热边界视为无形的屏障,以避免受伤。利用真实的测量结果,该团队创建了一个3D模型,可以估计果蝇微小身体各个部位在整个实验过程中的确切温度。在其他实验中,研究人员在苍蝇的头部打开一个“天窗”,记录处理外部温度信号的神经元的大脑活动。Miguel Sim,Gallio实验室的博士后研究员,也是这项研究的主要作者?ES声称,果蝇可以非常精确地确定热安全的最佳路径是向左还是向右。通过描绘果蝇的逃跑方向,Sim?ES表示,当果蝇从右边靠近时,“几乎总是”向左逃跑,“就像网球从墙上弹下来一样。Sim?ES说:“当果蝇遇到高温时,它必须迅速做出决定。”。继续还是回头更安全?这个决定很大程度上取决于另一侧温度的风险因素。”Gallio实验室成员Josh Levy和应用数学教授William Kath说:“控制论专家Valentino Braitenberg在他的作品中描述了一个由传感器和电机组成的简单模型,可以再现动物的行为。车辆是简单电线的组合,但它们的行为非常复杂和智能。“西北大学的研究团队通过使用与Braitenberg的车辆相同的布线和算法来模拟果蝇的行为,制造了一辆汽车,以确定它们动物行为的相似性。在模拟赛车比赛后,该团队通过自然选择选择出性能最好的车辆,对其进行一些更改,然后将其与高性能车辆重新组合性能车辆。Levy在庞大的NU计算集群中经历了500代人的进化,创造了一款最终可以像果蝇一样逃离现实高温的汽车。这一模拟表明,最终的“硬接线”车辆性能将与果蝇一样好。然而,随着时间的推移,果蝇的飞行性能不断提高,它们学会了采取更好的策略来提高效率,但这些飞行器仍然“笨拙”和不灵活。研究人员还发现,即使果蝇执行简单的散热任务,它们的行为仍然部分不可预测,保留了个人决策空间。最后,科学家们观察到果蝇可以适应新的si……
即使没有天线,也能找到新的逃生策略,但以同样方式“受损”的车辆无法适应并成功转弯,最终被困并像狗追尾巴一样旋转。Gallio表示,简单的导航涉及到如此复杂的过程,这为自动驾驶的未来发展提供了基础。
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