Как насекомые реагируют на виртуальную реальность

Учёные испытали использование технологий виртуальной реальности и игр на мелких животных, чтобы протестировать реакции крошечных журчалок и даже крабов. Цель исследования — понять аэродинамические способности летающих насекомых и другие малоизученные формы поведения беспозвоночных.

Новое программное обеспечение было разработано экспертами из Университета Флиндерсов совместно с профессором Карин Нордстрём, возглавляющей Лабораторию зрительного восприятия движения журчалок (Hoverfly Motion Vision Lab), и специалистами из Западной Австралии и Германии. Исследование опубликовано в журнале Methods of Ecology and Evolution.

Как работает система

Исследователи создали компьютерные программы, которые формируют для животных опыт виртуальной реальности. С помощью алгоритмов машинного обучения и компьютерного зрения они наблюдали за поведением: например, пыталась ли журчалка повернуть налево в полёте или краб-скрипач избегал виртуальной птицы, пролетающей над ним. Затем программное обеспечение адаптирует визуальную сцену в соответствии с движениями животного.

Применение технологий

Доктор Ричард Лейбрандт, соавтор исследования, отмечает, что используемые в экспериментах технологии машинного обучения уже революционизируют такие отрасли, как сельское хозяйство (например, автоматический мониторинг посевов и скота, разработка сельскохозяйственных роботов). Виртуальная и дополненная реальность также важна в здравоохранении, архитектуре и транспортной отрасли.

Преимущества подхода

По словам Рэймонда Аукара, выпускника по компьютерным наукам, эта новая виртуальная среда для беспозвоночных начинает открывать новые способы изучения поведения животных с невиданной ранее детализацией. Современные технологии (VR, игры, ИИ, высокоскоростные вычисления на видеокартах) стали достаточно зрелыми и доступными для работы на потребительском оборудовании. Это позволяет изучать поведение в системно контролируемой, но более естественной, чем в типичном лабораторном эксперименте, среде.

Новая методика также позволяет идентифицировать визуальные триггеры поведения. Платформа с пользовательским интерфейсом Unity Editor упрощает дизайн экспериментов и хранение данных без необходимости программирования. CAVE — проект с открытым исходным кодом, разработанный Лабораторией зрительного восприятия движения журчалок для упрощения настройки "Привязанного летного арены" (Tethered Flight Arena).

Профессор Нордстрём сообщает, что другие исследовательские группы уже проявляют интерес к использованию новой платформы, описание и файлы для загрузки которой доступны в статье. Учёные надеются использовать VR для исследования механизмов, лежащих в основе принятия решений у насекомых.