3D-моделирование приблизит появление косяков исследовательских роборыб
Исследователи из Сколтеха, Высшей школы промышленной физики и химии Парижа, Университета Тибы и Японского агентства науки и техники моря и Земли провели трехмерное моделирование и показали, что рыбка в стае способна по перепадам давления воды на свой бок ощущать положение и движение хвоста соседа. Считается, что этот механизм позволяет рыбам даже в полной темноте синхронизироваться и группироваться так, чтобы плыть с минимальным расходом энергии. Понимание коллективного движения рыб нужно для предсказания их миграции и для создания энергоэффективных и незаметных для жителей океана исследовательских роботов.
Научная статья опубликована в журнале Frontiers in Robotics and AI. Считается, что плавая стаей рыбы могут экономить силы, регулируя взаимное расположение и подстраиваясь под движения друг друга. Но чтобы делать это в темноте или мутной воде, опоры на зрение мало. «В этой работе мы моделируем совместное перемещение в спокойных водах красноносой тетры в количестве двух рыбок с разными вариантами взаимного расположения.
Мы рассматриваем сигналы в виде перепадов давления, которые доходят от одной рыбки до другой. Хотя неизвестно, как эти сигналы обрабатываются, по крайней мере становится ясно, что они действительно достигают органов чувств на боку рыбы, выделяются на фоне внешнего шума и содержат информацию о положении и движении хвоста соседа», — комментирует результаты исследования один из авторов, доцент Центра технологий материалов Сколтеха Дмитрий Коломенский.
Он рассказывает, что в новых исследованиях могут быть рассмотрены более шумные, а значит, реалистичные среды и увеличено количество моделируемых рыб. Кроме того, искусственный интеллект мог бы помочь разобраться, как рыбки обрабатывают полученные сигналы. Ранее другая научная группа в Сколтехе продемонстрировала потенциал ИИ в этой области, задействовав его для понимания нейронных процессов в основе другого вида коллективного движения — наблюдаемого у муравьев и других животных кружения.
Модульные, коллективные решения — это к тому же актуальный тренд в робототехнике. Один из проектов, в которых рассматриваются «рои» (англ. swarms), или ансамбли, роботов, — исследование ученых Сколтеха, которое будет опубликовано в майском выпуске журнала Acta Astronautica. В их статье рассматривается восьмиколесный марсоход, который может функционировать как система из четырех двухколесных роботов и тем самым по максимуму использовать время работы на Марсе.
Подобным образом стаи «роборыб», оснащенных датчиками давления, могут получать гидродинамическое преимущество от перемещения в группе. Быть может, когда-нибудь они заменят более крупные автономные подводные аппараты для исследования кораблекрушений, вроде того, что 5 марта обнаружил затонувшее 107 лет назад в Арктике судно Endurance. Рыбовидные аппараты особенно удобны для изучения поведения жителей океана, которые с большей вероятностью примут их за своих.
Помимо прочего, понимание того, как рыбы экономят полученную из пищи энергию за счет перемещения стаей, полезно для расчетов, по которым предсказывают миграцию значимых для рыболовства видов.
Telegram 
Дзен 
VK Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Планетологи обнаружили на поверхностях Титана и Плутона схожую полосу поглощения, которая не совпадает со спектрами известных льдов или органических соединений. Этот загадочный «провал» может указывать на то, что на двух очень разных ледяных мирах Солнечной системы существует общий, пока неизвестный науке класс химических веществ, поглощающий свет, который формируется под действием экстремального холода и космической радиации.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно