مگس‌ها و خرچنگ‌ها در دنیای مجازی: کشف رازهای رفتار با تکنولوژی جدید!

دنیای مجازی، تجربه‌ای نوین برای موجودات ریزجثه

آدمیزاد از بازی‌ها و فناوری‌های واقعیت افزوده کلی حال می‌کنه، ولی الان محقق‌ها این تکنولوژی‌های باحال رو رو موجودات کوچولو تست کردن تا ببینن رفتار مگس‌های ریزپا (همون مگس‌های کوچولو) و حتی خرچنگ‌ها چی می‌شه. این پژوهش که دانشگاه فلیندرز پیشاهنگش بوده، می‌خواد بفهمه قدرت‌های آیرودینامیکی حشرات پرنده چیه و با بقیه موجودات ناشناخته چه‌جوری رفتار می‌کنن. این تحقیق، یه نگاه تازه به اینکه بی‌مهرگان چطوری تو این “دنیای” مجازی – که تکنولوژی‌های پیشرفته سرگرمی ساختنش – واکنش نشون می‌دن، ارتباط برقرار می‌کنن و مسیرشون رو پیدا می‌کنن، می‌ده.

این تحقیق توی مجله «روش‌های بوم‌شناسی و تکامل» چاپ شده و یه نرم‌افزار بازی جدید هم توسط کارشناسای دانشگاه فلیندرز، با همکاری پروفسور کارین نورداسترم (که سرپرست آزمایشگاه بینایی حرکتی مگس‌های ریزپا تو دانشگاه فلیندرزه) و متخصصایی از استرالیای غربی و آلمان ساخته شده.

هدف این مطالعه ابتکاری، تقویت پژوهش‌های فعلی تو زمینه تکنولوژی‌های نوین، مثل هوانوردی و دستگاه‌های دقیق دیگه اس و دسترسی به این پلتفرم نرم‌افزاری ویژه رو برای محقق‌ها تو کل دنیا آسون می‌کنه. تو این تحقیق، زیست‌شناس‌ها، عصب‌شناس‌ها و متخصصای نرم‌افزار نقش دارن، مثل محققای دانشگاه فلیندرز: دکتر یوری اوگاوا، دکتر ریچارد لیب‌براندت و ریموند آوکار و هم‌چنین جیک منگر و همکاراش از دانشگاه استرالیای غربی.

دکتر اوگاوا، پژوهشگر اعصاب توی مؤسسه تحقیقات بهداشت و پزشکی فلیندرز، می‌گه: «ما برنامه‌های کامپیوتری‌ای ساختیم که واسه حیوونا تجربه واقعیت مجازی ایجاد می‌کنه تا توش حرکت کنن.» اون ادامه می‌ده: «با کمک یادگیری ماشین و الگوریتم‌های بینایی کامپیوتری، تونستیم رفتار حیوونا رو زیر نظر بگیریم و بفهمیم دارن چه کاری می‌کنن؛ چه یه مگس ریزپا که داره سعی می‌کنه تو پروازش به چپ بپیچه، چه یه خرچنگ که از یه پرنده مجازی که داره پرواز می‌کنه، فاصله می‌گیره.»

اطلاعات نرم‌افزار بعدش بر اساس حرکات حیوونا، مناظر بصری رو تطبیق می‌ده.

پیشرفت‌های جدید تو یادگیری ماشین و واقعیت مجازی

دکتر ریچارد لیبراندت، یکی از نویسنده‌های این مطالعه و استاد دانشگاه فلیندرز تو دانشکده علوم و مهندسی، می‌گه تکنولوژی‌های یادگیری ماشین که تو این آزمایش‌ها استفاده شده، الان دارن صنایع مختلفی مثل کشاورزی رو زیر و رو می‌کنن. به عنوان مثال، این تکنولوژی‌ها دارن محصولات و دام‌ها رو خودکار بررسی می‌کنن و تو ساخت ربات‌های کشاورزی هم نقش دارن.

دکتر لیبراندت ادامه می‌ده: «واقعیت مجازی و واقعیت افزوده هم تو صنایعی مثل بهداشت و درمان، معماری و حمل و نقل خیلی تأثیرگذارن.» آقای آوکار، که رشته‌اش علوم کامپیوتره و از دانشگاه فلیندرز فارغ‌التحصیل شده، اضافه می‌کنه: «این دنیای مجازی تازه، داره راه‌های جدیدی رو برای مطالعه رفتار حیوونا با جزئیات بیشتر از همیشه، باز می‌کنه.»

آقای آوکار می‌گه: «تو دو دهه گذشته، الگوریتم‌ها و تکنولوژی‌های کامپیوتری خیلی سریع پیشرفت کردن، از جمله واقعیت مجازی، بازی‌های ویدئویی، هوش مصنوعی و محاسبات با سرعت بالا با استفاده از سخت‌افزارهای تخصصی تو کارت‌های گرافیک.» اون هم‌چنین اشاره می‌کنه که «این تکنولوژی‌ها الان به اندازه‌ای کامل و در دسترس هستن که روی وسایل کامپیوتری معمولی هم اجرا می‌شن و این امکان رو می‌ده که رفتار حیوونا رو تو یه محیطی بررسی کنیم که کنترل‌شده ولی باز هم طبیعی‌تر از آزمایش‌های معمول آزمایشگاهی باشه.»

این تکنیک جدید، به عنوان بخشی از مشاهدات و اندازه‌گیری‌های رفتاری، باعث می‌شه که بشه محرک‌های بصری رفتار رو شناسایی کرد. پروفسور نورداسترم می‌گه گروه‌های تحقیقاتی دیگه هم الان علاقه‌مند شدن که از این پلتفرم جدید استفاده کنن که تو مقاله جدید توضیح داده شده و می‌شه دانلودش کرد. «این کار، واقعاً یه کار تیمی بوده که توش هر نویسنده این مقاله نقش مؤثری تو کار با واقعیت مجازی داشته.» پروفسور نورداسترم اضافه می‌کنه: «ما منتظریم که از واقعیت مجازی برای بررسی مکانیسم‌های تصمیم‌گیری تو حشرات استفاده کنیم.»

رابط کاربری ساده‌ی ویرایشگر Unity می‌تونه طراحی آزمایش‌ها و ذخیره کردن اطلاعات رو، بدون نیاز به کدنویسی، راحت کنه. CAVE یه پروژه متن‌باز هست که توسط آزمایشگاه بینایی حرکتی Hoverfly ساخته شده و هدفش آسون کردن راه‌اندازی یه میدان پرواز متصل بوده.