飛蛾尋偶或將啟發無人機技術
- 發佈時間：2015-06-04 01:31:53 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京6月3日電 （記者劉園園）雄性飛蛾在尋偶過程中，用空氣中的資訊素——氣味——為自己導航，找到幾百米以外的“她”。其中涉及兩個步驟：找到資訊素，然後逆風飛行。理解這些昆蟲行為對無人機研究有用處嗎？近日，美國加州大學昆蟲學教授林·卡德的科研團隊運用電腦模擬技術，展示了這些昆蟲行為會幫助無人機快速找到資訊素，進而發現目標物。
該科研團隊的模擬數據基於對舞毒蛾行為習性的觀察以及風洞試驗。在模擬環境中，他們設定了自然的風向和纖細的資訊素，並讓100多個虛擬飛蛾同時在一個沒有邊界的環境中各自尋找氣味——這在實地條件下是很難直接觀察並測量的。
模擬實驗表明，那些被設定去尋找資訊素的無人機沒有必要對風向進行探測。“我們的模擬表明，隨機游動，也就是隨機跟著風向前進並偶爾調整方向是發現資訊素最快捷的方式，這也很可能就是雌性飛蛾尋偶的路徑。”林·卡德説。他表示，這種策略最容易找到資訊素，而且這一結論與之前他們對飛蛾的觀察結果相匹配。
之前曾有理論模型偏向於將尋找資訊素與飛行風向結合起來，如側風飛行模式。該研究證明，側風飛行並不像預測的那樣是最佳飛行方式，而順風則是最不容易成功的方式。
卡德表示，在模擬實驗中，飛蛾一旦發現資訊素，就會沿逆風方向去尋找氣味的來源。這一過程在飛行類昆蟲如飛蛾、蒼蠅和蚊子中是很好理解的。但是，這些昆蟲如何發現資訊素並找到最高效的搜尋策略，也就是以最省力的方式飛行，還未得到深入研究。他認為，這一研究結果或可以啟發無人機研究：例如，搜索污染源的無人機可以模擬昆蟲在大自然中尋找資訊素時採用的路徑搜索氣味，並找到目標物。
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