蓋世汽車訊 據美國汽車協會（AAA）自動駕駛調查報告顯示，70%以上的受訪者表示仍然對全自動駕駛汽車心存疑慮，這可能使特斯拉等汽車制造商在推出全自動駕駛系統前從頭開始。但西北大學（Northwestern University）最新的一項研究表明，讓果蠅駕駛汽車可能比機器人效果更好。

果蠅一直是實驗室的重要實驗對象。近日發表在期刊《Nature Communications》的一項研究表明，果蠅會利用決策、學習和記憶執行簡單的功能，如散發熱量。目前，研究人員正試圖通過理解其行為改變對于自動駕駛的傳統思考模式。

（圖片來源：西北大學）

西北大學溫伯格藝術與科學學院（Weinberg College of Arts and Sciences）神經生物學副教授、該研究的通訊作者Marco Gallio表示：“果蠅會在非常簡單的導航任務中進行靈活決策、學習和記憶，這一發現十分新穎且令人驚訝，使得我們重新考慮安全靈活的自動駕駛車輛需要什么樣的編程。”

Gallio稱，此項研究背后的問題與全自動駕駛汽車的問題類似，比如，果蠅（或汽車）如何應對新事物，以及如何能夠制造出可靈活適應新條件的汽車。這一發現揭示出果蠅的大腦功能通常與老鼠和人類等更復雜的大腦有關。

Gallio表示：“動物的行為，尤其是昆蟲的行為，通常被認為像機器一樣是固定的和硬連線的。但大多數人可能都不知道，與我們截然不同的果蠅可能具有復雜的大腦功能，可學習、記憶或做出決策。”

為研究果蠅是如何散發熱量的，Gallio實驗室使用四塊地磚建立了一個微型塑料室，可獨立控制溫度并防止果蠅飛出。隨后，研究人員使用高分辨率的錄像機記錄下果蠅在遇到熱瓷磚與冷瓷磚邊界時的反應并繪制路線圖。他們發現，果蠅非常擅長將熱邊界視為隱形屏障，從而避免受傷。

利用真實的測量結果，該團隊創建出一個3D模型，可估算整個實驗過程中果蠅微小身體各部分的確切溫度。在其他試驗中，研究人員在蒼蠅頭部開了一個“天窗”，記錄了處理外部溫度信號的神經元的大腦活動。

Gallio實驗室的博士后研究員、該研究的第一作者MiguelSim?es稱果蠅能夠以極高的準確性確定熱安全性的最佳途徑是向左還是向右。通過描繪果蠅的逃跑方向，Sim?es表示果蠅當從右邊靠近時“幾乎總是”向左逃跑，“就像網球從墻壁上彈起一樣”。

Sim?es表示：“果蠅遇到高溫時必須迅速做出決定，是繼續還是回頭更安全？決策很大程度取決于另一邊溫度的危險系數。”Gallio實驗室成員Josh Levy以及應用數學教授William Kath表示：“控制論專家Valentino Braitenberg在其著作中描述了由傳感器和電動機構成的簡單模型，可能會再現動物行為。車輛是簡單導線的組合，但其行為非常復雜且智能。”

通過使用與Braitenberg車輛相同的布線和算法對果蠅行為進行計算機仿真，西北大學研究小組制造出一輛汽車，從而確定其動物行為的相似程度。進行模型車競賽仿真后，該小組通過自然選擇選出性能最佳的車輛，并對其做出些許改動，隨后再與高性能汽車重新組合。Levy在龐大的NU（努塞爾數的數學符號）計算集群中進行了500代進化，打造出最終可像果蠅一樣逃避現實熱量的汽車。

該模擬表明，最終“硬連線”車輛性能會與果蠅一樣好。但是，隨著時間的推移，果蠅的飛行性能不斷提高，并學會采用更好的策略提高效率，但車輛仍然“笨拙”且不靈活。研究人員還發現，即使果蠅執行了逃逸熱量的簡單任務，其行為仍然存在部分不可預測，保有個人決策空間。最后，科學家們觀察到，果蠅即使缺少觸角仍然可以適應新情況并找出新的逃逸策略，但以同樣方式“損壞”的車輛卻無法適應及成功轉向，最終還是被困住，就像狗追尾巴一樣地旋轉。Gallio表示，簡單導航卻包含了如此復雜的過程，這為未來自動駕駛的發展提供了依據。

返回第一電動網首頁 >