数量上的安全在动物王国中几乎是普遍规律。但现在研究人员发现,人工智能机器人可以改变动物群居的自然本能,促使它们形成新的行为模式。
以典型的三厘米(1.2英寸)长的美洲蟑螂美洲大蠊为例。它们倾向于与同类蟑螂群体生活在最黑暗的栖息地中。但是,新的机器人入侵者会改变它们古老的生活方式吗? 答案是肯定的。
比利时布鲁塞尔自由大学(U.L.B.)、瑞士洛桑联邦理工学院(E.P.F.L.)和法国雷恩大学的研究人员,以及其他欧洲教育机构在《科学》杂志上报告说,当他们将少量社会融合的自主机器人(设计方正,但制造成闻起来像真蟑螂)引入蟑螂群落时,它们改变了集体决策过程,并在这些虫子中引发了新的行为模式。研究结果表明,可以使用机器人来研究和控制从昆虫到脊椎动物的动物群体如何互动。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于当今塑造我们世界的发现和观点的有影响力的故事。
蟑螂在实验室环境之外可能不受尊重,但对于这项测试来说,它们比蚂蚁或蜜蜂更适合作为研究对象,因为它们没有那么复杂的社会结构,但仍然“产生集体智慧”,主持该项目的U.L.B.高级研究科学家何塞·哈洛伊说。
蟑螂在选择栖息地时不会货比三家或互相交流偏好。 然而,它们会本能地选择较暗而不是较亮的区域。 它们还会用触角来感受是否有其他蟑螂存在。 如果一个地方光线昏暗且蟑螂数量众多,蟑螂就会安顿下来。“如果三四只蟑螂聚集在一个栖息地,”哈洛伊说,“其中一只蟑螂离开的可能性会显著降低。”
在这项为期五年的研究中,哈洛伊和他的团队将一些机器人蟑螂引入这种自然动态中,以观察它们是否会影响群体动态。“通过这种方式,机器人被用作工具来增进我们对生物学的了解,”他说。
关键在于制造足够小的机器人虫子,以便成功渗透到蟑螂群体中。 为了做到这一点,E.P.F.L.的工程师决定制造模仿美洲蟑螂的机器人,美洲蟑螂的体型通常是亚洲或欧洲本土蟑螂的两倍。 这些机器人是可编程的,并使用可持续使用至少四个小时的电池供电。 这些机器人被设计为自主运行(没有任何形式的远程控制),检测光明和黑暗之间的差异,并感知大约四厘米(1.6英寸)范围内蟑螂和其他机器人的存在。
哈洛伊说,实验中最困难的部分是让真正的蟑螂接受这些冒充者。 为了做到这一点,该团队求助于雷恩的生物学家开发一种信息素,这种信息素可以欺骗昆虫(昆虫通过触角拾取的气味来识别彼此),使其相信机器人入侵者是同类蟑螂。 信息素被喷洒在一张纸上,纸张包裹在每个机器人周围。“没有那种气味,”哈洛伊说,“蟑螂会避开机器人。”
研究人员将真假蟑螂限制在一个圆形场地中,场地中有两个栖息地,每个栖息地都足够容纳整个群体。 机器人的程序被设定为以与正常蟑螂行为相反的方式行事,以便研究人员可以观察这些害虫是否会跟随机器人的领导。 当人造昆虫选择光线更亮的栖息地时,超过一半的蟑螂放弃了它们的本能,加入了机器人。
哈洛伊说,研究人员现在计划研究人工智能对脊椎动物的影响,在本例中是小鸡。 他说,为了做到这一点,E.P.F.L.的工程师将开发更大的类鸡机器人,这些机器人可以听到、解释和回应真正小鸡的语言提示。 机器人小鸡(第一个原型计划在三月份完成)也必须被同类接受。 哈洛伊说,做到这一点的一种方法是在新生小鸡孵化后12小时内将它们从母亲身边带走,并将它们与机器人代孕母亲和人工智能兄弟姐妹放在一起。 关于这些机器人小鸡可能与真鸡有多么相似,目前尚无定论。