تستخدم خنافس الروث درب التبانة ليلاً للتنقل. استخدم المهندسون نفس التقنية لتطوير مستشعر الذكاء الاصطناعي للملاحة في الإضاءة المنخفضة
يقوم مستشعر الذكاء الاصطناعي بقياس اتجاه مجرة درب التبانة بدقة.
يستمد البحث الجديد الإلهام من نوع من الحشرات تطورت قبل 130 مليون سنة لتحسين أنظمة الملاحة في الطائرات بدون طيار والروبوتات والأقمار الصناعية.
خنفساء الروث هي أول نوع معروف يستخدم درب التبانة ليلاً للتنقل، مع التركيز على الكوكبة كنقطة مرجعية لدحرجة كرات الروث في خط مستقيم بعيدًا عن منافسيها.
اكتشف باحثون سويديون ذلك في عام 2013، وبعد عقد من الزمن، يطبق المهندسون الأستراليون نفس التقنية لتطوير مستشعر ذكاء اصطناعي يمكنه قياس اتجاه مجرة درب التبانة بدقة في الإضاءة المنخفضة.
استخدم البروفيسور جافان تشال، مهندس الاستشعار عن بعد في جامعة جنوب أستراليا، وفريقه من طلاب الدكتوراه الرؤية الحاسوبية لإظهار أن النطاق الكبير من الضوء الذي يشكل درب التبانة لا يتأثر بالضبابية الناجمة عن حركة السماء على عكس النجوم الفردية. ونشرت النتائج التي توصلوا إليها في مجلة Biomimetics.
درب التبانة كأداة ملاحية
ويقول البروفيسور شاهال: إن خنافس الروث الليلية تحرك رؤوسها وأجسادها بشكل كبير عند دحرجة كرات الروث في أحد الحقول، وتحتاج إلى نقطة مرجعية ثابتة في سماء الليل لمساعدتها على التحرك في خط مستقيم. عيونهم الصغيرة الضيقة تجعل من الصعب تمييز النجوم الفردية، خاصة عند الحركة، بينما تكون مجرة درب التبانة مرئية بوضوح.
يشرح البروفيسور جافان تشاهال من جامعة جنوب أستراليا كيف تساعد خنافس الروث ودرب التبانة المهندسين على تحسين أنظمة الملاحة للطائرات بدون طيار والروبوتات والأقمار الصناعية. الائتمان: جامعة جنوب أستراليا
وفي سلسلة من التجارب باستخدام كاميرا مثبتة على سطح السيارة، التقط باحثو جامعة جنوب أستراليا صورًا لمجرة درب التبانة بينما كانت السيارة متوقفة أيضًا. وباستخدام المعلومات من هذه الصور، قاموا بتطوير نظام رؤية حاسوبي يقيس بدقة اتجاه مجرة درب التبانة، وهي الخطوة الأولى في بناء نظام الملاحة.
نتائج البحث والاتجاهات المستقبلية
يقول إيتينغ تاو، طالب الدكتوراه في جامعة جنوب أستراليا والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية، إن مستشعر الاتجاه يمكن أن يكون وسيلة احتياطية لتثبيت الأقمار الصناعية ومساعدة الطائرات بدون طيار والروبوتات على التنقل في الإضاءة المنخفضة، حتى عندما يكون هناك الكثير من الضبابية الناتجة عن الحركة والاهتزازات.
والخطوة التالية بالنسبة لها هي برمجة الخوارزمية على طائرة بدون طيار والسماح لها بالتحكم في الطائرة أثناء الطيران ليلاً.
تساعد الشمس العديد من الحشرات على التنقل خلال النهار، بما في ذلك الدبابير واليعسوب والنحل ونمل الصحراء. وفي الليل، يوفر القمر أيضًا نقطة مرجعية للحشرات الليلية، لكنه لا يكون مرئيًا دائمًا، لذلك تستخدم خنافس الروث وبعض الفراشات طريق التبانة للتنقل.
ويقول البروفيسور شاهال إن الطريقة التي تتنقل بها الحشرات كانت دائمًا مصدر إلهام للمهندسين في مجال أنظمة الملاحة.
ووفقا له، نرى أن الحشرات قد حلت مشاكل ملاحية منذ ملايين السنين، بما في ذلك المشاكل التي تعاني منها حتى الآلات الأكثر تقدما. وقد فعلوا ذلك في حزمة صغيرة جدًا. تحتوي أدمغتهم على عشرات الآلاف من الخلايا العصبية مقارنة بمليارات الخلايا العصبية لدى البشر، وما زالوا قادرين على إيجاد حلول من العالم الطبيعي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
الردود 2
التطور أيها السادة التطور لقد طورت الخنفساء بفقيرها وحواسها القدرة على مراقبة النجوم. وليس هذا فحسب، بل لتتمكن من التنقل بنفسها أيضًا
والشيء المذهل هو أن أي شخص عادي عندما تظهر له درب التبانة يستغرق من نصف دقيقة إلى دقيقة أو أكثر ليشاهد درب التبانة.
ولكن لا، التقطت الخنفساء على الفور درب التبانة
وكم هو التطور متطور
فقط لا يصدق
أحسنت للخنفساء.
أم أن التطور برمته هو في مكان ما بعيدًا عن درب التبانة
وفي النهاية يتبين أن الإنسان لا يستطيع أن يعلم قوانين الطبيعة لأي حيوان، بل الحيوانات مهما كانت صغيرة فهي أكثر تطوراً من الإنسان وتعلم الإنسان قواعد جديدة وقوانين جديدة ومعرفة جديدة تتجدد بالحق من العالم الحي.