سایبورگ‌های پروانه‌ای

محبوبه عمیدی: زمانی که فرومون در محیط منتشر شود، پروانه نر با حرکات زیگ‌زاکی درون یک محیط بسته و با استفاده از یک الگوی پیچیده جستجو، به دنبال منشاء آن می‌گردد تا جفت تازه‌ای برای خود پیدا کند. این شیوه جستجو می‌تواند به کشف مواد منفجره جاسازی شده نیز منجر شود.

به گزارش نیوساینتیست، روبات‌های پروانه‌ای که در کنفرانس سیستم‌های هوشمند روباتیک در تایپه، تایوان به نمایش درآمده‌اند، پیشرفته‌ترین نمونه‌های الهام گرفته‌شده از الگوهای سیستم عصبی در جانداران هستند. آنها به خوبی می‌توانند رفتارهایی را تقلید کنند که حاصل الگوریتم‌های پیچیده موجود در طبیعت هستند.

فردینالدو ماسالوادی، از پیشگامان این تحقیقات و ستاد دانشگاه نورث‌وست می‌گوید: «هنوز هم ساده‌ترین ارگانیسم‌های زنده قادر به حل مسائلی هستند که درک آنها برای پیچیده‌ترین روبات‌ها غیرممکن است. این الگوهای تازه می‌توانند به روبات‌ها استراتژی تازه‌ای برای حل مسائل بدهند».

آتسوشی تاکاشیما از مؤسسه فناوری توکیو در ژاپن که اولین روبات‌های پروانه‌ای را طراحی کرده، می‌گوید: «حرکات زیگ‌زاکی روبات‌های پروانه‌ای، استراتژی آنها برای کشف منشاء فرومون است. این شیوه تعقیب و کشف مواد شیمیایی می‌تواند راه حلی نهایی برای کشف و خنثی‌سازی مواد منفجره در شرایط گوناگون باشد. پراکندگی مواد شیمیایی در محیط از یک الگوی ثابت تبعیت نمی‌کند اما این رفتار در حشرات آنقدر تکامل پیدا کرده است که به سادگی می‌توانند منشاء فرمون را در هوای طوفانی نیز ردیابی کنند».

تاکاشیما و همکارانش پروانه خودشان را درون بخش مرکزی یک روبات کوچک چرخدار قرار داده‌اند. دو الکترود، اطلاعاتی را ثبت می‌‌کنند که توسط این سیستم عصبی به سمت گردن و تیره پشت می‌رود تا فرمان‌های حرکتی را ارسال کند. اطلاعات از مسیر دیگری به موتور می‌رسند و در صورت ردیابی فرومون حرکات زیگ‌زاکی را آغاز خواهند کرد.

طی 10 سال گذشته، تکنیک‌های مشابهی برای ساخت روبوماهی‌هایی که نور را دنبال می‌کنند یا روبات‌های کوچک دیگری که برای عملیات‌ تجسس یا ورود به بدن برای بررسی سلامتی فرد به کار گرفته می‌شوند، استفاده شده است.

یکی از روش‌های پیشنهاد شده برای جایگزینی این الگوها و ساخت کامل آنها، بازسازی مدارهای عصبی توسط سیلیکون برای روبات‌ها است اما شناخت عمل هر یک از عصب‌ها تقریبا غیرممکن است و ساخت سایبورگ‌های جانوری به کمک CPG یا «مولد الگوی مرکزی» به مراتب ساده‌تر به نظر می‌رسد. این بخش مانند مدارهای نوسان‌کننده خودکاری عمل خواهد کرد که درون نخاع یا بخش‌های رفتاری سیستم عصبی مهره‌داران حضور دارند و به بخش ناخودآگاه ذهن امکان انجام امور تکراری، اجرای حرکات یا درک حس‌های گوناگون را خواهند داد. مهم‌ترین مزیت این روش این است که بخش خودآگاه کمترین دخالت را در اجرای فرمان‌های آن خواهد داشت.