I ricercatori utilizzano pesci robotici per esplorare il “teletrasporto comportamentale”
I ricercatori della NYU Tandon School of Engineering stanno lavorando a un nuovo approccio chiamato “teletrasporto comportamentale”, che potrebbe portare a una comprensione più approfondita del comportamento sociale, delle interazioni tra specie invasive e native, relazioni predatore / preda e interfacce uomo / robot.
Il team di ricercatori è stato guidato da Maurizio Porfiri, Professore dell’Istituto presso la NYU Tandon. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Cell Press iScience , dal titolo ” Behavioral Teleporting of Individual Ethograms on Inanimate Robots: Experiments on Social Interactions in Live Zebrafish “.
Teletrasporto comportamentale
Il nuovo sistema chiamato teletrasporto comportamentale è il trasferimento dell’inventario completo dei comportamenti e delle azioni di un organismo vivo su una replica robotica remota. Per il lavoro dei ricercatori, un pesce zebra vivo era la base, che ha permesso loro di manipolare e comprendere in modo indipendente le interazioni sociali in tempo reale.
Il team ha prima costruito una configurazione di due vasche acquatiche separate, ciascuna contenente un pesce e una replica robotica. All’interno di ogni vasca, il pesce vivo nuotava con la replica robotica, che replicava e abbinava la morfologia e lo schema locomotore del pesce vivo nell’altra vasca.
I ricercatori hanno fatto affidamento su un sistema di tracciamento automatizzato per valutare i modelli locomotori del pesce vivo, che sono stati utilizzati per controllare la replica robotica nell’altra vasca attraverso un manipolatore esterno. Grazie a questo sistema, l’etogramma completo di ogni pesce è stato in grado di essere trasferito attraverso le vasche in appena una frazione di secondo.
Questo sistema ha creato un’interazione tra i due animali vivi remoti attraverso l’uso della robotica. Con la capacità di controllare in modo indipendente la morfologia dei robot, i team hanno deciso di esplorare le connessioni tra aspetto e movimenti nel comportamento sociale.
La replica ha teletrasportato il movimento del pesce con un tasso di precisione del 95% in quasi tutte le prove, con un ritardo massimo di meno di due decimi di secondo.
In alcuni dei lavori precedenti di Porfiri, è stato in grado di dimostrare i robot come modelli di comportamento di successo per il pesce zebra, con banchi di pesce zebra che seguono le loro controparti robotiche.
“Negli esseri umani, il comportamento sociale si svolge in azioni, abitudini e pratiche che definiscono la nostra vita individuale e la nostra società”, ha detto Simone Macrì del Centro di Scienze Comportamentali e Salute Mentale, Isituto Superiore di Sanitá, Roma. “Questi dipendono da processi complessi, mediati da tratti individuali – calvizie, altezza, tono della voce e abbigliamento, per esempio – e feedback comportamentale, vettori che sono spesso difficili da isolare. Questo nuovo approccio dimostra che possiamo isolare le influenze sulla qualità dell’interazione sociale e determinare quali caratteristiche visive contano davvero “.
Uno dei risultati del team è venuto da esperimenti sui ruoli di leader / seguace tra pesci grandi e piccoli. Negli esperimenti, un grande pesce nuotava con una piccola replica che rispecchiava il comportamento di un piccolo pesce nell’altra vasca. Il team è stato sorpreso di scoprire che il pesce più piccolo ha guidato le interazioni piuttosto che quello più grande.
Usi umani
Questo sistema potrebbe essere utilizzato per le interazioni umane in futuro e le possibilità sono infinite. Una di queste possibilità è il teletrasporto a circuito chiuso, in cui i robot agirebbero come proxy delle persone.
Mart Karakaya, un dottorando presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale presso la NYU Tandon, ha descritto una delle possibilità più interessanti del sistema.
“Un esempio potrebbero essere le colonie su Marte, dove gli esperti della Terra potrebbero utilizzare robot umanoidi come un’estensione di se stessi per interagire con l’ambiente e le persone presenti”, ha detto. “Ciò fornirebbe una visita medica più semplice e accurata, migliorerebbe il contatto umano e ridurrebbe l’isolamento. Studi dettagliati sugli effetti comportamentali e psicologici di questi proxy devono essere completati per comprendere meglio come queste tecniche possono essere implementate nella vita quotidiana “.
La ricerca è stata sostenuta dalla National Science Foundation, dal National Institute on Drug Abuse e dall’Office of Behavioral and Social Sciences Research.
