Исследователи штата Северная Каролина разработали биоботов с тараканами, которыми можно управлять дистанционно, и оснащенными технологиями, которые можно использовать для картирования районов бедствия и выявления выживших после бедствия.
Чтобы эта технология стала жизнеспособной, исследователям необходимо было ответить на фундаментальные вопросы о том, как и где биоботы перемещаются на незнакомой территории. Две предстоящие статьи посвящены этим вопросам.
Первая статья отвечает на вопросы о том, может ли технология биоботов точно определять, как и движутся ли биоботы.
Исследователи визуально отслеживали движения биобота и сравнивали их фактическое движение с движением, сообщаемым инерциальными измерительными модулями биобота. Исследование показало, что технология биоботов была надежным индикатором движения биоботов.
Вторая статья посвящена более важным вопросам: как далеко продвинутся биоботы? Как быстро? Являются ли биоботы более эффективными при исследовании космоса, когда им разрешено передвигаться без сопровождения?? Или команды дистанционного управления могут ускорить процесс?
Эти вопросы важны, потому что ответы могут помочь исследователям определить, сколько биоботов им может потребоваться ввести в область, чтобы эффективно ее исследовать за заданный промежуток времени.
Для этого исследования исследователи ввели биоботов в круговую структуру. Некоторым биоботам разрешалось двигаться по своему желанию, в то время как другим давались случайные команды двигаться вперед, влево или вправо. [Соответствующее видео можно посмотреть здесь https: // youtu.be / nJiOPr4rkxw]
Исследователи обнаружили, что неуправляемые биоботы предпочитали обниматься за стену круга.
Но, посылая биоботам случайные команды, биоботы тратили больше времени на перемещение, двигались быстрее и, по крайней мере, в пять раз чаще уходили от стены в открытое пространство.
«Наши более ранние исследования показали, что мы можем использовать нейронную стимуляцию, чтобы контролировать направление таракана и заставлять его перемещаться из одной точки в другую», — говорит Альпер Бозкурт, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники в NC State и соавтор книги две бумаги. "Это [второе] исследование показывает, что, случайным образом стимулируя тараканов, мы можем извлечь выгоду из их естественной ходьбы и инстинктов поиска неизвестной местности. Их электронные рюкзаки могут инициировать эти импульсы, не показывая нам, где находятся тараканы, и позволяют им автономно сканировать регион."
«Это практическая информация, которую мы можем использовать, чтобы заставить биоботов быстрее исследовать космос», — говорит Эдгар Лобатон, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники в NC State и соавтор двух статей. "Это особенно важно, если учесть, что время имеет решающее значение, когда вы пытаетесь спасти жизни после стихийного бедствия."
Ведущий автор первой статьи «Исследование определения режима движения для тараканов-киборгов» — доктор наук, штат Северная Каролина.D. студент Джереми Коул. Соавтором статьи является Ph.D. студент Фаррох Мохаммадзаде, студент Кристофер Боллинджер, бывший доктор.D. ученица Тахмид Латиф, Бозкурт и Лобатон.
Ведущий автор второй статьи «Биоботический анализ движения и поведения в ответ на направленную нейростимуляцию» — бывший кандидат наук в Северной Каролине.D. студентка Алиреза Дирафзон. Соавтором статьи является Латиф, бывший кандидат наук.D. студент Фэнюань Гун, профессор электротехники и вычислительной техники Михаил Сичитиу, Бозкурт и Лобатон.
Оба доклада будут представлены на 42-й Международной конференции IEEE по акустике, обработке речи и сигналов, которая состоится 5-9 марта в Новом Орлеане.