• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 сентября
Александра Медведева
1 271

Ученые предложили универсальную модель, описывающую ходьбу многоногих существ

4.1

Математическая модель, с помощью которой можно описать передвижения многоногих существ, оказалась гораздо проще, чем считали ученые. Сравнивая движения муравьев и роботов, американские исследователи показали, что с помощью одних и тех же формул можно описать ходьбу, прыжки, скольжение и плавание.

© Flickr

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) выяснили, что математическая модель, описывающая ходьбу, гораздо проще, чем считалось прежде. Результаты их исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, позволят робототехникам создавать гораздо более простые модели для описания перемещений роботов.

Изначально ученые исследовали ходьбу муравьев, чтобы применить полученные данные в робототехнике. Однако в процессе исследований они обнаружили новую взаимосвязь между ходьбой, прыжками, скольжением и плаванием в вязких жидкостях, актуальную для многоногих животных.

Авторы анализировали ходьбу аргентинских муравьев. Эти насекомые могут преодолевать большие расстояния, а кроме того легко адаптируются к лабораторным условиям. Движения муравьев ученые сравнивали с движениями различных роботов, для чего использовали алгоритм, разработанный исследовательской группой из Мичиганского университета (США), который превращает сложные перемещения в математическую модель. Ученые обнаружили простую взаимосвязь между тем, в какой позе находится муравей, и тем, куда он собирается двигаться в следующий момент времени.

Одни и те же алгоритмы оказались применимы как к движению муравьев, так и к двум типам роботов, даже несмотря на то что количество скользящих движений при ходьбе у них сильно отличалось. У муравьев скольжение составляло всего 4,7 процента от общего движения, у шестиного робота этот процент достигал 12-22, а у роботов с 12 ногами — 40-100.

Модель успешно предсказывала, куда насекомое или робот будет двигаться дальше, на основе того, в какой позе находилось его тело. Ранее ее использовали только для описания скользящего движения и плавания, однако она оказалась применима к ходьбе на нескольких ногах, независимо от размера ходоков и того, скользят они или нет.

Исследователи полагают, что эти универсальные принципы могут быть важны для понимания эволюции животных, например перехода от плавания к ходьбе. Учитывая, что ходьба, даже без скольжения, подчиняется тем же физическим принципам, что и плавание, первые наземные животные могли уже иметь готовые нейронные механизмы, необходимые для передвижения по суше.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 17:35
Александра Медведева

Ученые обнаружили, что нейроны в мозгу так называемых суперстариков (тех, кто дожил до преклонного возраста, сохранив отличную память) значительно крупнее, чем у их сверстников и даже людей на 20-30 лет моложе. Кроме того, эти нейроны не содержат клубков тау-белка, которые характерны для возрастных нарушений памяти и болезни Альцгеймера. Вероятно, крупные нейроны представляют собой биологический признак успешного старения.

Позавчера, 12:38
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

Вчера, 16:24
Михаил Орлов

Белки рыб, обитающих у дна океана под большим давлением, оказались защищены молекулами триметиламиноксида. Это соединение хорошо связывает воду и не позволяет биологическим молекулам терять правильную трехмерную форму и разрушаться.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Позавчера, 12:38
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

2 октября
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: