• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.12.2021
Сергей Васильев
1
1 908

Продемонстрирована универсальная схема для выбора направления у животных

4.9

Компьютерное моделирование и лабораторные эксперименты показали, что для определения направления движения животные разбивают задачу на серию парных выборов, один за другим отбрасывая неподходящие варианты.

©Stanley Zimny, Flickr / Автор: Артем Фомин

Подавляющее большинство животных активно перемещаются и вынуждены постоянно принимать решение о том, в каком именно направлении бежать, лететь, ползти или плавать, с учетом изменяющихся условий внешней среды. В 2014 году за изучение «системы навигации» мозга была вручена Нобелевская премия. В частности, тогда показали, что нейроны определенных участков мозга — прежде всего гиппокамп — формируют ментальную карту окружающего пространства и активизируются по мере движения по ней.

Такую схему теперь применили ученые из Израиля, Венгрии и Германии, чтобы смоделировать процесс выбора направления движения. Виртуальные агенты-«животные» использовали схожие ментальные карты и принимали решение, разбивая задачу на последовательность парных вариантов, чтобы отбрасывать менее подходящий один за другим.

В результате движение происходило через серию сменяющихся направлений, которые отражаются бифуркациями — резкими изменениями в динамике работы навигационной системы. Из-за постоянно «раздваивающегося» выбора траектория движений агентов напоминала ветвящееся дерево. Об этом Вивек Шридхар (Vivek Sridhar) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Чтобы проверить эту схему, ученые провели эксперименты, отслеживая движения животных, помещенных в контролируемые условия виртуальной реальности. Участвовали представители разных групп с разными способами перемещения: летающие (дрозофилы), бегающие (пустынная саранча) и плавающие (рыбки данио). Датчики и камеры позволили точно регистрировать каждое движение и подтвердили, что перемещение происходит такими же рывками, с постоянной коррекцией направления, что и у машинных агентов, использованных при моделировании.

По мнению ученых, эти принципы применимы и к движению больших групп животных, таких как косяки рыб и стаи птиц. «Часто кажется, что животное сперва решает, куда двигаться, а потом уже движется к цели, — говорит Вивек Шридхар. — Однако наша работа показывает, что сложные взаимодействия между движением и изменчивой ментальной репрезентацией оказывают большое влияние на процесс принятия такого решения».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Позавчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Вчера, 15:43
Полина Меньшова

Настольные игры, как и многие другие групповые виды досуга, положительно влияют на психическое здоровье человека, обеспечивая социальное взаимодействие и отвлекая от рутины. Однако эффект игры «Подземелье и драконы» оказался более разносторонним.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
-
0
+
разбивают задачу на серию парных выборов, один за другим отбрасывая неподходящие варианты. Построение двоичного дерева решения. Классика.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно