تجربه هیجان‌انگیز حشرات در دنیای مجازی بازی‌ها

تجربه دنیای مجازی برای حیوانات کوچک

انسان‌ها از دنیای مجازی بازی‌ها و واقعیت افزوده لذت زیادی می‌برند، اما اکنون دانشمندان استفاده از این فناوری‌های نوین را بر روی حیوانات کوچک آزمایش کرده‌اند تا واکنش‌های مگس‌های شناور و حتی خرچنگ‌ها را بررسی کنند. این مطالعه که به رهبری دانشگاه فلیندرز انجام شده، به دنبال درک بهتر از قدرت‌های آیرودینامیک حشرات پرنده و رفتارهای دیگر حیوانات کمتر شناخته شده است. این تحقیق دیدگاه‌های جدیدی را در مورد چگونگی واکنش، تعامل و ناوبری بی‌مهرگان در «جهان‌های» مجازی که توسط فناوری‌های پیشرفته سرگرمی ایجاد شده، ارائه می‌دهد.

این تحقیق در نشریه «روش‌های بوم‌شناسی و تکامل» منتشر شده و نرم‌افزار بازی جدیدی توسط کارشناسان دانشگاه فلیندرز و با همکاری پروفسور کارین نوردستروم، که رهبری آزمایشگاه بینایی حرکتی مگس‌های شناور را در دانشگاه فلیندرز بر عهده دارد، و کارشناسانی از استرالیای غربی و آلمان توسعه یافته است.

هدف این مطالعه نوآورانه، تقویت تحقیقات جاری در زمینه فناوری‌های جدید، از جمله هوانوردی و سایر دستگاه‌های دقیق است و به محققان در سرتاسر جهان دسترسی به این پلتفرم نرم‌افزاری ویژه را فراهم می‌کند. این تحقیق شامل زیست‌شناسان، عصب‌شناسان و کارشناسان نرم‌افزار است، از جمله محققان دانشگاه فلیندرز، دکتر یوری اوگاوا، دکتر ریچارد لیب‌براندت و ریmond آوکار، همچنین جیک منجر و همکارانش از دانشگاه استرالیای غربی.

دکتر اوگاوا، پژوهشگر عصب‌شناسی در مؤسسه تحقیقات بهداشت و پزشکی فلیندرز، می‌گوید: “ما برنامه‌های کامپیوتری توسعه دادیم که تجربه واقعیت مجازی را برای حیوانات ایجاد می‌کند تا در آن حرکت کنند.” او ادامه می‌دهد: “با استفاده از یادگیری ماشین و الگوریتم‌های بینایی کامپیوتری، توانستیم رفتار حیوانات را مشاهده کنیم و بفهمیم که آنها چه کاری انجام می‌دهند، چه این یک مگس شناور باشد که سعی دارد به سمت چپ در پرواز خود بچرخد یا یک خرچنگ نوازنده که از یک پرنده مجازی که در حال پرواز است، دوری می‌کند.”

داده‌های نرم‌افزار سپس مناظر بصری را بر اساس حرکات انجام شده توسط حیوانات تطبیق می‌دهد.

تحولات جدید در یادگیری ماشین و واقعیت مجازی

دکتر ریچارد لیبراندت، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد دانشگاه فلیندرز در دانشکده علوم و مهندسی، می‌گوید که فناوری‌های یادگیری ماشین مورد استفاده در این آزمایش‌ها در حال حاضر **صنایع مختلفی** از جمله کشاورزی را متحول کرده‌اند. به عنوان مثال، این فناوری‌ها به طور خودکار در حال نظارت بر محصولات و دام‌ها هستند و در توسعه ربات‌های کشاورزی نیز نقش دارند.

دکتر لیبراندت ادامه می‌دهد: «واقعیت مجازی و واقعیت افزوده نیز در صنایعی از جمله بهداشت و درمان، معماری و حمل و نقل بسیار مؤثر هستند.» آقای آوکار، فارغ‌التحصیل رشته علوم کامپیوتر از دانشگاه فلیندرز، اضافه می‌کند: «این دنیای مجازی جدید برای بی‌مهرگان در حال باز کردن راه‌های جدیدی برای مطالعه رفتار حیوانات با جزئیات بیشتر از همیشه است.»

آقای آوکار می‌گوید: «دو دهه گذشته شاهد پیشرفت‌های بسیار سریع در الگوریتم‌ها و فناوری‌های کامپیوتری بوده‌ایم، از جمله واقعیت مجازی، بازی‌های ویدیویی، هوش مصنوعی و محاسبات با سرعت بالا با استفاده از سخت‌افزارهای تخصصی در کارت‌های گرافیک.» او همچنین اشاره می‌کند که «این فناوری‌ها اکنون به اندازه کافی بالغ و در دسترس هستند تا بر روی تجهیزات کامپیوتری مصرف‌کننده اجرا شوند که این امکان را فراهم می‌آورد تا رفتار حیوانات را در محیطی مطالعه کنیم که به طور سیستماتیک کنترل شده، اما همچنان طبیعی‌تر از آزمایش‌های معمول آزمایشگاهی است.»

به عنوان بخشی از مشاهدات و کمیت‌سنجی‌های رفتاری، این تکنیک جدید امکان شناسایی محرک‌های بصری رفتار را فراهم می‌کند. پروفسور نوردستروم می‌گوید که گروه‌های تحقیقاتی دیگر نیز در حال حاضر به استفاده از این پلتفرم جدید علاقه‌مند شده‌اند، که در مقاله جدید توصیف شده و قابل دانلود است. «این واقعاً یک تلاش تیمی بوده است که در آن هر نویسنده در این مقاله نقش مؤثری در کار با واقعیت مجازی داشته است.» پروفسور نوردستروم می‌افزاید: «ما منتظر استفاده از واقعیت مجازی برای بررسی مکانیزم‌های تصمیم‌گیری در حشرات هستیم.»

رابط کاربری ساده Unity Editor می‌تواند طراحی آزمایش و ذخیره‌سازی داده‌ها را بدون نیاز به کدنویسی تسهیل کند. CAVE یک پروژه متن‌باز است که توسط آزمایشگاه بینایی حرکتی Hoverfly توسعه یافته و با هدف ساده‌سازی فرآیند راه‌اندازی یک میدان پرواز متصل طراحی شده است.