الگوبرداری دانشمندان از طبیعت /سفره‌ماهی‌های آهنی در راه‌اند!

نگار علی- تیمی از پژوهشگران دانشگاه پلی‌تکنیک شمال‌غربی چین موفق به طراحی و شبیه‌سازی اولیه پهپادهایی شده‌اند که از ساختار زیستی و نحوه شنا کردن سفره‌ماهی‌ها (مانتاری‌ها) الهام گرفته‌اند. این پهپادها می‌توانند در قالب گروه‌های هماهنگ حرکت کرده و عملیات‌ علمی و نظامی زیر سطح دریا را با دقت و کارایی بی‌سابقه‌ای انجام دهند.

پژوهشگران در این مطالعه، سه نوع آرایش گروهی سفره‌ماهی‌ها را بررسی کرده‌اند: آرایش خطی پشت‌سرهم، مثلثی رو به جلو (V شکل) و مثلث معکوس. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که در حالت خطی، سفره‌ماهی وسطی از جریان آبی ایجادشده توسط ماهی جلویی بهره‌مند شده و انرژی کمتری برای شنا مصرف می‌کند. اما آرایش‌های مثلثی که در طبیعت رایج‌تر هستند، چنین مزیت هیدرودینامیکی را ارائه نمی‌دهند. این یافته نشان می‌دهد که تعاملات اجتماعی ممکن است نقشی مهم‌تر از صرفه‌جویی انرژی در انتخاب آرایش‌ها داشته باشد.

این پژوهش که در ژورنال Physics of Fluids منتشر شده، تأکید دارد که با توسعه الگوریتم‌های یادگیری عمیق و هوش مصنوعی، می‌توان رفتار پهپادها را در محیط‌های پیچیده دریایی بهینه‌سازی کرد. حسگرهای داخلی و بیرونی، درک دیداری و شنیداری، و نقشه‌برداری لحظه‌ای بخشی از توانمندی‌های پیش‌بینی‌شده این سیستم‌هاست.

این پهپادهای زیردریایی آینده می‌توانند در مأموریت‌های اکتشافی، نظامی، علمی و صنعتی نقش‌های مهمی ایفا کنند و نمونه‌ای از تلفیق موفق زیست‌الهام‌گیری و فناوری در حوزه رباتیک دریایی به شمار می‌روند.

منبع: sustainability-times

۲۲۷۲۲۷