機器人蟑螂擾亂真蟲子的思想

少數具有人工智慧的蟑螂改變了其自然同類的本能,揭示了群體心態

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數量上的安全在動物王國中幾乎是普遍規律。但現在研究人員發現,人工智慧機器人可以改變動物群居的自然本能,促使它們形成新的行為模式。

以典型的三釐米(1.2英寸)長的美洲蟑螂美洲大蠊為例。它們傾向於與同類蟑螂群體生活在最黑暗的棲息地中。但是,新的機器人入侵者會改變它們古老的生活方式嗎? 答案是肯定的。

比利時布魯塞爾自由大學(U.L.B.)、瑞士洛桑聯邦理工學院(E.P.F.L.)和法國雷恩大學的研究人員,以及其他歐洲教育機構在《科學》雜誌上報告說,當他們將少量社會融合的自主機器人(設計方正,但製造成聞起來像真蟑螂)引入蟑螂群落時,它們改變了集體決策過程,並在這些蟲子中引發了新的行為模式。研究結果表明,可以使用機器人來研究和控制從昆蟲到脊椎動物的動物群體如何互動。


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蟑螂在實驗室環境之外可能不受尊重,但對於這項測試來說,它們比螞蟻或蜜蜂更適合作為研究物件,因為它們沒有那麼複雜的社會結構,但仍然“產生集體智慧”,主持該專案的U.L.B.高階研究科學家何塞·哈洛伊說。

蟑螂在選擇棲息地時不會貨比三家或互相交流偏好。 然而,它們會本能地選擇較暗而不是較亮的區域。 它們還會用觸角來感受是否有其他蟑螂存在。 如果一個地方光線昏暗且蟑螂數量眾多,蟑螂就會安頓下來。“如果三四隻蟑螂聚集在一個棲息地,”哈洛伊說,“其中一隻蟑螂離開的可能性會顯著降低。”

在這項為期五年的研究中,哈洛伊和他的團隊將一些機器人蟑螂引入這種自然動態中,以觀察它們是否會影響群體動態。“透過這種方式,機器人被用作工具來增進我們對生物學的瞭解,”他說。

關鍵在於製造足夠小的機器人蟲子,以便成功滲透到蟑螂群體中。 為了做到這一點,E.P.F.L.的工程師決定製造模仿美洲蟑螂的機器人,美洲蟑螂的體型通常是亞洲或歐洲本土蟑螂的兩倍。 這些機器人是可程式設計的,並使用可持續使用至少四個小時的電池供電。 這些機器人被設計為自主執行(沒有任何形式的遠端控制),檢測光明和黑暗之間的差異,並感知大約四釐米(1.6英寸)範圍內蟑螂和其他機器人的存在。

哈洛伊說,實驗中最困難的部分是讓真正的蟑螂接受這些冒充者。 為了做到這一點,該團隊求助於雷恩的生物學家開發一種資訊素,這種資訊素可以欺騙昆蟲(昆蟲透過觸角拾取的氣味來識別彼此),使其相信機器人入侵者是同類蟑螂。 資訊素被噴灑在一張紙上,紙張包裹在每個機器人周圍。“沒有那種氣味,”哈洛伊說,“蟑螂會避開機器人。”

研究人員將真假蟑螂限制在一個圓形場地中,場地中有兩個棲息地,每個棲息地都足夠容納整個群體。 機器人的程式被設定為以與正常蟑螂行為相反的方式行事,以便研究人員可以觀察這些害蟲是否會跟隨機器人的領導。 當人造昆蟲選擇光線更亮的棲息地時,超過一半的蟑螂放棄了它們的本能,加入了機器人。

哈洛伊說,研究人員現在計劃研究人工智慧對脊椎動物的影響,在本例中是小雞。 他說,為了做到這一點,E.P.F.L.的工程師將開發更大的類雞機器人,這些機器人可以聽到、解釋和回應真正小雞的語言提示。 機器人小雞(第一個原型計劃在三月份完成)也必須被同類接受。 哈洛伊說,做到這一點的一種方法是在新生小雞孵化後12小時內將它們從母親身邊帶走,並將它們與機器人代孕母親和人工智慧兄弟姐妹放在一起。 關於這些機器人小雞可能與真雞有多麼相似,目前尚無定論。

 

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