机器人
混在鱼群里的机器鱼间谍
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瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员们最近已经开发出一种新型的微型机器人，这种机器人可以和鱼一起游泳，并学习鱼的沟通方式，从而使鱼群改变方向或聚集在一起。新型机器人的这些功能已经在对斑马鱼进行的实验中得到了验证。
以Francesco Mondada教授为首的瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员们，已经开发出一种微型机器人，可以完美地融入斑马鱼的鱼群。这些研究人员的工作是欧盟研究计划的一部分，他们的研究结果已经被发表在期刊《生物灵感和仿生学》上了。
该研究的作者之一，博士后研究员Frank Bonnet笑着说道：“我们创造了一种能够潜入这些小鱼鱼群的‘秘密特工’。” 这个新型机器人的身体上配备有磁铁，磁铁将其与安装在水族馆下面的微型发动机连接，从而推动它在水中行进。研究人员之所以选择斑马鱼作为研究对象，是因为斑马鱼是一种精力充沛的物种，它们的鱼群倾向于快速移动和变向。
这一研究计划分为两个方面。首先是生物学，这一方面的目标是研究鱼群个体之间的社会互动。在这方面，机器人帮助科学家刺激目标并测试鱼群的反应。另一方面则是机器学，这才是EPFL的研究人员们所集中注意力的工作。
首先，研究团队确定了一些能够帮助机器鱼融入斑马鱼群的关键标准，比如鱼的形状、颜色、条纹等。同时，鱼群的行为特征也被考虑在内了，比如线速度、加速度、个体之间的距离、鱼群的规模以及鱼群摇动尾巴的节奏。研究人员们还希望开发一个闭环系统，在这一系统中，机器人不仅能影响鱼群的行为，而且能通过学习如何交流和移动来使自己的行为更加拟真。比如，该机器人的游泳机制最初是在生物学家的帮助下设计的，然后随着机器人的学习而逐渐变得完善。
研究小组在不同的水族馆测试了他们的机器人，这些测试涉及十个鱼群(每个鱼群有四只斑马鱼)。对于每项测试，研究人员都记录了个体的位置和运动、整个鱼群的运动以及机器人融入鱼群的倾向。然后与相同条件下对五只斑马鱼组成的鱼群(没有机器人)的观察结果相比，他们的结果很明确。Bonnet说道：“这些鱼丝毫没有察觉到机器人的参与，而机器人也能很好地模仿鱼的行为，促使它们改变方向或从一个区域游到另一个区域。”
类似的研究还在对像蟑螂这样的昆虫进行。Bonnet说道：“鱼是复杂得多的动物，为了融入昆虫群落，机器人只需要释放某种信息素。但是为了融入脊椎动物群落，需要涉及到更多的标准，比如外观、运动等。”