العلماء يستخدمون تقنية التعقب لكشف أسرار بحث النمل عن الطعام

استخدم العلماء تقنية التتبع الجديدة التي تستخدم الرؤية الحاسوبية من قبل العلماء لتتبع النمل الصحراوي الفردي على مدار حياته في البحث عن الطعام ، مما يكشف عن بعض الاستنتاجات المثيرة للاهتمام حول كيفية تنقل الحيوانات في بيئتها الطبيعية. 

جاء ذلك وفقًا لبيان صحفي نشرته جامعة شيفيلد نشر يوم الجمعة.

اكتشف الباحثون أن النمل يتعلم بسرعة مذهلة - يحفظ مساراته في المنزل بعد رحلة واحدة فقط. كما أشاروا إلى أن الطرق الخارجية للنمل تطورت بمرور الوقت مما يشير إلى استراتيجيات مختلفة للاستكشاف.

تم تسمية التكنولوجيا الجديدة المستخدمة لجمع كل هذه المعلومات باسم CATER (تتبع الحيوانات المشترك وإعادة بناء البيئة) ويتم استخدامها الآن لدراسة الحيوانات الأخرى. يستخدم النظام الذكاء الاصطناعي ورؤية الكمبيوتر لتتبع موضع الحشرة ويمكنه أيضًا العمل على الرغم من الفوضى والعوائق والظلال في الخلفية.

قال الدكتور مايكل مانجان ، كبير المحاضرين في التعلم الآلي: "لقد التقطنا هذه البيانات خلال رحلة ميدانية صيفية ، ولكن الأمر استغرق 10 سنوات لبناء نظام قادر على استخراج البيانات ، لذلك يمكنك القول إن صنعه قد مضى عقدًا من الزمن". والروبوتات في جامعة شيفيلد والمخترع الرئيسي وراء النظام الجديد. 

"لطالما كنت مفتونًا بكيفية تنقل هذه الحشرات لمسافات طويلة - تصل إلى كيلومتر واحد - في مثل هذه المناظر الطبيعية المحظورة حيث تزيد درجات الحرارة عن 50 درجة مئوية.

ورقة وقلم

"حتى الآن ، تم تعقب النمل الصحراوي يدويًا باستخدام القلم والورق ، والذي يتضمن إنشاء شبكة على الأرض بخيوط وأوتاد ومراقبة سلوكهم داخل الشبكة. هناك طريقة أخرى للالتفاف حول هذا الأمر وهي استخدام نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي (GPS) - لكن المعدات باهظة الثمن ومنخفضة الدقة. 

"أدى عدم وجود طريقة منخفضة التكلفة وقوية لالتقاط مسارات الحشرات الدقيقة في الحقل إلى ثغرات في معرفتنا بسلوك نملة الصحراء. على وجه التحديد حول كيفية تعلمهم للطرق المرئية ، ومدى سرعة القيام بذلك ، وكيف أن الاستراتيجيات التي يستخدمونها قد تبسط المهمة ".

تم بالفعل تحويل الرؤى التي تم جمعها من التجارب التي أجريت مع CATER إلى منتجات تجارية من قبل شركة تابعة لجامعة شيفيلد تسمى Opteran. هؤلاء الخبراء يعملون على الهندسة العكسية لأدمغة الحشرات لإنتاج استقلالية قوية للغاية باستخدام أجهزة استشعار وحوسبة منخفضة التكلفة.

وأضاف مانجان في البيان : "يعد النمل الصحراوي مصدر الإلهام المثالي للجيل القادم من الروبوتات - فهو يتنقل لمسافات طويلة ، عبر بيئات قاسية ، ولا يعتمد على مسارات فرمون مثل النمل الآخر ، أو GPS و 5 G مثل الروبوتات الحالية" . 

"نأمل أن تسمح لنا أداتنا ببناء صورة أكثر اكتمالاً عن كيفية تعلم الحشرات التجريب من خلال موائلها ، وتقديم المعرفة العلمية الجديدة وإبلاغ المهندسين حول كيفية بناء أنظمة اصطناعية ذات قدرات مماثلة."