Ένα κοπάδι ρομποτικών ψαριών συγχρονίζει το κολύμπι του για πρώτη φορά

Τα κοπάδια των ψαριών εμφανίζουν πολύπλοκη και συγχρονισμένη συμπεριφορά, πράγμα που τους βοηθά να βρίσκουν τροφή, να μεταναστεύουν και να ξεφεύγουν από τους θηρευτές. Τα ψάρια δεν επικοινωνούν μεταξύ τους για να συνεννοηθούν τι θα κάνουν μετά, αλλά η συλλογική συμπεριφορά τους αναδύεται μέσα από έναν αυθόρμητο συντονισμό, με το κάθε ψάρι να παίρνει αποφάσεις ανάλογα με το τι βλέπει να κάνουν τα άλλα γύρω του.

Αυτή η αποκεντρωμένη συμπεριφορά, αυτο-οργάνωση και συνεργασία ανέκαθεν γοήτευε τους επιστήμονες, ιδίως τους ειδικούς στη ρομποτική. Τώρα, για πρώτη φορά, ερευνητές της Σχολής Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών και του Ινστιτούτου Βιολογικά Εμπνευσμένης Μηχανικής Wyss του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ των ΗΠΑ, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Ρομποτικής «Science Robotics», ανέπτυξαν ρομπότ-ψάρια που μπορούν να συγχρονίσουν αυθόρμητα τις κινήσεις τους στο νερό όπως ένα κοπάδι πραγματικών ψαριών, χωρίς τον παραμικρό εξωτερικό έλεγχο. Είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται πολύπλοκη συλλογική συμπεριφορά υποθαλάσσιων ρομπότ χωρίς έξωθεν παρέμβαση.

«Τα ρομπότ συχνά αναλαμβάνουν αποστολές σε περιοχές απρόσιτες ή επικίνδυνες για τους ανθρώπους, όπου η ανθρώπινη παρέμβαση μπορεί να μην είναι δυνατή. Σε αυτές τις καταστάσεις είναι πραγματικά χρήσιμο να μπορεί ένα άκρως αυτόνομο ρομποτικό κοπάδι να έχει αυτάρκεια, ακόμη και αν δεν υπάρχουν κάτω από το νερό πράγματα όπως το GPS και το Wi-Fi», δήλωσε ο ερευνητής Φλόριαν Μπέρλινγκερ.

Ο συγχρονισμός των -έως επτά- ρομποτικών ψαριών έγινε εφικτός χάρη στον εφοδιασμό τους με ένα νέο σύστημα οπτικού συντονισμού με μπλε φως LED, ανάλογο της βιοφωταύγειας των πραγματικών ψαριών. Κάθε μηχανικό ψάρι διαθέτει δύο κάμερες-πτερύγια και τρία φώτα LED. Οι κάμερες ανιχνεύουν τα φωτάκια στα γύρω ψάρια και μετά ένας αλγόριθμος, ενσωματωμένος στο κάθε ρομπότ, καθορίζει την απόσταση και την κατεύθυνση των άλλων, ώστε το κάθε «ψάρι» να προσαρμόσει ανάλογα τη συμπεριφορά του, π.χ. κολυμπώντας ομαδικά σε κύκλους.

Καθόλου τυχαία, η ανάπτυξη του ρομποτικού κοπαδιού έγινε με την υποστήριξη του Γραφείου Ερευνών του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ, το οποίο -προφανώς- διαβλέπει (και) στρατιωτικές εφαρμογές.