Машинное обучение не даст таракану-киборгу сидеть на месте

Инженеры из Японии создали алгоритм машинного обучения, который автоматически стимулирует таракана-киборга больше двигаться и не позволяет ему долго оставаться в одном месте. Движение таракана контролируется с помощью электроимпульсов, генерируемых рюкзачком с системой дистанционного управления. Алгоритм увеличил на 70 процентов среднюю дистанцию, пройденную киборгом, и снизил время простоя таракана на 78 процентов. Статья опубликована в Cyborg and Bionic Systems. Миниатюрные роботы могут пригодиться в самых разных сферах: от ремонта авиационных двигателей до поиска выживших под завалами. Однако из-за недостаточной развитости компактной компонентной базы, в особенности актуаторов и источников питания, это все еще сложная инженерная задача, и большинство проектов остаются на уровне лабораторных прототипов. Одно из альтернативных решений состоит в использовании живых организмов, например, тараканов или даже летающих насекомых, которые уже обладают способностью к эффективному передвижению. В их организм внедряют электроды, через которые подключаются электронные модули, контролирующие перемещения насекомого за счет электростимуляции. Однако насекомые-киборги не полностью контролируются электронными системами. Они сохраняют свои особенности поведения, которые могут ограничивать их перемещение. Например, мадагаскарские свистящие тараканы, которые часто используются в экспериментах, склонны к снижению активности в ярко освещенных областях и при недостаточно высокой температуре. Кроме того, они предпочитают бегать вдоль стен, а не по открытым пространствам. Это приводит к сложностям в использовании насекомых-киборгов и требует оптимизации стимулирующих сигналов управления. Группа инженеров под руководством Кейсуке Морисима (Keisuke Morishima) из Университета Осаки внедрила в систему управления тараканом-киборгом алгоритм машинного обучения, который позволяет автоматически стимулировать передвижение насекомого, чтобы оно не оставалось на одном месте. Так же, как и предыдущие исследователи, инженеры использовали особь мадагаскарского шипящего таракана из-за его больших размеров, достигающих семи сантиметров. Для передачи стимулирующих сигналов в усикообразные органы в задней части таракана (церки) были имплантированы платиновые электроды, соединенные медными проводами с приклеенным на спину насекомого шестиграммовым рюкзачком с электронными компонентами. Данные о движении насекомого получают с помощью встроенного в рюкзак инерционного измерительного модуля, который с помощью акселерометра и гироскопа определяет текущие линейное ускорение и угловую скорость таракана. Эта информация по беспроводному каналу связи передается на персональный компьютер на вход алгоритма машинного обучения. Из данных, разбитых на окна по 1,5 секунды, извлекаются признаки, которые затем поступают на вход классификатора, определяющего двигается насекомое или нет. В случае, если таракан остается неподвижным дольше заданного времени, на его церки подаются электрические импульсы. Наиболее эффективным алгоритмом классификации в представленной задаче оказался метод опорных векторов. Для экспериментов инженеры построили арену в форме окружности, над которой разместили камеру для отслеживания реального положения насекомого. Без дополнительной электростимуляции три таракана, использованные в тестах, стремились оставаться в периферийной области у стен арены и избегали открытого пространства большую часть времени. Использование алгоритма и электростимуляции позволило снизить время ...

Читать полный текст на nplus1.ru

Опубликовано: 23:44, 28.04.2023

Новость из рубрики: Наука

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ новости часа

00:33, 12 Апр МРТ и машинное обучение помогут предсказывать эмоции Исследователи из Центра по нейронаучным исследованиям (ЦНИ) Института базовых наук (ИБН) в сотрудничестве с Дартмутским колледжем смогли предсказать ...

23:22, 13 Фев Машинное обучение обещает ускорить исследования метаболизма Новое исследование показывает, что можно использовать машинное обучение и статистику для решения проблемы, которая долгое время препятствовала развит...

Тюринг-обвес для АУДИ особенности 14:19, 13 Июл Тюринг-обвес для АУДИ — особенности Какой автомобиль относится к классу D и отличается повышенным комфортом? Это Audi А6 модели, которая отличается широкой линейкой двигателей. Для поку...

13:33, 09 Авг Машинное обучение и ИИ поможет метавселенной стать популярной Метавселенная – это концепция, развиваемая по большей части лишь Марком Цукербергом, «выходит за рамки», органично объединяя цифровое и физическое пр...

18:29, 22 Апр Android-Robot: Новости технологий и науки О нашем портале Android-Robot — это ведущий ресурс, посвященный последним новостям в мире технологий и науки. Мы предлагаем тут самую актуальную ин...

14:11, 23 Апр Изучается причинно-следственное машинное обучение — новое достижение искусственного интеллекта в здравоохранении Искусственный интеллект делает успехи на медицинской арене. Когда дело доходит до методов визуализации и расчета рисков для здоровья, существует множ...

00:22, 11 Июл Машинное обучение позволяет выполнять точные расчеты электронной структуры в больших масштабах Машинное обучение позволяет выполнять точные расчеты электронной структуры в больших масштабах для моделирования материалов. Расположение электронов ...

15:44, 07 Июн Машинное обучение помогает найти выгодную комбинацию солей и органических растворителей для упрощения операций по борьбе с обледенением Исследовательская группа столичного университета Осаки нашла противообледенительную смесь с высокой эффективностью и низким воздействием на окружающу...

09:00, 25 Сен Команда Сколтеха даст бой Ливанову На прошлой неделе источники телеграм-канала ВЧК-ОГПУ и Rucriminal.info сообщили о готовящейся отставке Дмитрия Ливанова с поста ректора МФТИ. Как ста...

19:11, 27 Мар Разблокировка портов даст Украине 10% ВВП - исследование Разблокировка экспорта через морские порты – один из ключевых вызовов для Украины и мира. Победа на море станет фундаментом для восстановления эконом...

01:11, 20 Июн Собянин посоветовал сидеть дома 20 июня из-за угрозы смерчей В своем телеграм-канале мэр Москвы Сергей Собянин предупредил о предстоящих экстремальных погодных условиях, которые ожидаются 20 июня. Согласно прог...

14:33, 09 Май Психолог рассказала, как избавиться от привычки сидеть со смартфоном перед сном Изменить режим сна может быть непросто. Однако недостаток сна уже давно связывают с тревогой, ожирением и другими негативными последствиями. Научные ...

22:22, 05 Июл Вот почему Apple не даст нам ставить приложения мимо App Store. В законе ЕС есть лазейка Ранее стало известно, что Apple публично признала себя соответствующей критериям нового закона Евросоюза «О цифровых рынках». Это значит, что к 5 мар...

11:33, 07 Июн В двух районах Курской области группа «Балаган Лимитед» даст 13 бесплатных концертов Российская поп-фолк группа «Балаган Лимитед» с 18 по 28 июня выступит на сценах сельских клубов Черемисиновского и Советского районов. Запланировано ...

23:33, 22 Ноя Кавазашвили о Карпине: «Сидеть на двух стульях, получать зарплату в «Ростове» и сборной и ни за что не отвечать – неправильно» – Я уже давно говорил о том, что главный тренер национальной сборной не должен сидеть на двух стульях сразу. Не хочу никак оскорбить Карпина как проф...

16:00, 19 Июн Сафонов о «ПСЖ»: «Я не готов сидеть на лавке. Еду доказывать. Я ни разу не проигрывал конкуренцию. Вратарь из России не может стать одним из лучших?» «ПСЖ» объявил о переходе 25‑летнего голкипера из «Краснодара» 14 июня. Контракт рассчитан до 2029 года, сумма трансфера составила 20 миллионов евро с...

13:44, 14 Авг В Орловской области на месте взорванного храма установили поклонный крест В Урицком районе Орловской области был установлен новый поклонный крест. По случаю праздника Смоленской иконы Божией Матери на том месте, где в прошл...

03:55, 28 Апр Инспекторы ДПС не вправе требовать у водителей снять тонировку со стекол машины на месте Об этом представители ГУОБДД МВД России сообщили депутату Государственной Думы Ярославу Нилову, который обратился к ведомству с подобным вопросом. В ...

13:33, 12 Июл "Дело заведено на пустом месте". Ариан Романовский выступил в суде по "делу Ростеха" 12 июля в Мосгорсуде прошло очередное заседание по делу о вымогательстве у главы Ростеха Сергея Чемезова. На нём выступил бывший главный редактор Tat...

09:44, 05 Май Елена Фидрикова: "Подумайте, насколько Вам комфортно находиться в месте массового скопления людей" Елена Фидрикова прокомментировала предстоящие памятные мероприятия. На своей странице Вконтакте она разместила пост, напоминающий, что уже не первый ...

19:11, 29 Мар Максим Кугаевский: «Гараничев останется работать в спорте, но не тренером. Он с 16 лет в разъездах и сборах – пора осесть на месте» В четверг Евгений Гараничев вместе с Викторией Сливко выиграл сингл-микст на чемпионате России. Биатлонист объявил, что завершает карьеру после этого...

06:11, 20 Сен «СКА сильно обновился в межсезонье, у них было недостаточно времени, чтобы сыграться». Орлов о 10-м месте армейцев на Западе «СКА сильно обновился в межсезонье, по объективным причинам у них было недостаточно времени, чтобы сыграться. Всегда прежде всего нужно смотреть на к...

22:20, 23 Июл Онлайн обучение дизайну интерьера Онлайн обучение дизайну интерьера становится всё более популярным, и это неудивительно. Возможность изучать дизайн интерьеров из дома с гибким график...

17:33, 31 Мар Александр Кожевников: «Когда увидел орущего на лавке Звягина, понял, что «Авангард» не вытянет 7-ю игру. Нельзя вот так терять эмоции на ровном месте!» Омский клуб уступил «Локомотиву» в седьмом матче серии (0:2, 3-4) и выбыл из розыгрыша Кубка Гагарина. – Чего не хватило «Авангарду», чтобы все-таки ...

00:00, 12 Ноя Семак о 2-м месте «Зенита» после 1-го круга: «Все говорят, что у нас нет проблем, 4 состава и все такое. Мы столкнулись со сложностями, наша работа – выходить из них с честью и достоинством» В 15-м туре «Зенит» сыграл вничью с «Краснодаром» (1:1). По итогам 1-го круга чемпионата команда из Санкт-Петербурга занимает 2-е место в турнирной т...

07:22, 08 Май «Зенит» стал чемпионом 5-й раз подряд, «Спартак» на 4-м месте, «Россия 25» впервые проиграла турнир при Ротенберге, поражение «МЮ», победа Ферстаппена и другие новости 1. «Зенит» 5-й раз подряд стал чемпионом России! Петербуржцы оформили титул в огненном матче со «Спартаком» (3:2), в котором были и привоз Селихова, ...

16:11, 30 Май Эксперты TechRadar назвали 6 лучших смартфонов Samsung — Samsung Galaxy S24 на первом месте Кроме того, Samsung Galaxy S24 компактный, мощный, с хорошим 6,1-дюмовым экраном и отличной камерой. На втором месте Samsung Galaxy S24 Plus, который...

02:11, 29 Апр Как подобрать онлайн обучение по программированию для ребенка? Подбор онлайн обучения по программированию для ребенка — это задача, требующая тщательного подхода и учета индивидуальных потребностей и особенностей...

07:00, 18 Сен Обучение современной профессии в Moscow Business Academy Интернет-маркетинг - профессия нового века, бурно развивается, пользуется во всем мире повышенным спросом. Освоить престижную специальность можно в M...

00:22, 22 Мар Лучшее музыкальное обучение в Минске по хорошим ценам Постепенно, по неведомой причине, в СНГ становится все меньше музыкальных школ, люди все меньше интересуются музыкальными инструментами и все реже от...

22:22, 13 Апр Дистанционное обучение положительно влияет на рынок труда Проблема трудоустройства молодых людей на хорошо оплачиваемые должности в период экономических трудностей стоит особенно остро. Несмотря на то, что б...

03:11, 25 Апр На ООО «ЮАМЕТ» продолжается обучение инструментам эффективного управления В начале апреля в рамках национального проекта «Производительность труда» на предприятии — участнике прошло обучение для сотрудников ООО «ЮАМЕТ...

14:11, 13 Июн Карпин о гегемонии «Зенита»: «Это не говорит о деградации российского футбола. Когда вам выгодно смотреть в сторону Европы, вы смотрите. Почему «Бавария» всегда на первом месте?» – Российский футбол не деградирует из-за гегемонии одной команды? – Когда вам выгодно смотреть в сторону Европы, вы смотрите. А когда невыгодно – нет...

01:55, 30 Май Сотрудники брянского ТнВ «Сыр Стародубский» в рамках нацпроекта прошли обучение Команда ТнВ «СЫР СТАРОДУБСКИЙ» прошла обучение на учебной площадке «Фабрика производственных процессов Брянской области». Предприятие с 2023 года вне...

20:00, 17 Апр Эффект музыки на здоровье и обучение: исследования и практическое применение В последнее время все больше исследований показывают, что музыка может оказывать положительный эффект на здоровье и обучение. В данной статье будет р...

13:22, 12 Апр Сотрудники ООО «ЮАМЕТ» прошли обучение на «Фабрике производственных процессов» Команда ООО «ЮАМЕТ» прошла обучение на учебной площадке «Фабрика производственных процессов Брянской области». Предприятие с марта 2024 года внедряет...

23:33, 16 Окт В Пензенской области стартовало обучение по новым учебникам истории В Пензенской области стартовало обучение по новым учебникам истории Начиная с 1 сентября 2023/2024 учебного года старшеклассники России изучают истор...

09:00, 29 Май В Курске дети завершили свое обучение в школе поваров Школа юных поваров, организованная в колледже коммерции, технологий и сервиса Курского государственного университета, завершила свою работу. За время...

10:55, 13 Июн Более 9 тысяч курских направили материнский капитал на обучение детей Средства материнского капитала на обучение детей направили 9 687 курских семей, общая сумма составила более 450 млн рублей.На оплату дошкольного обра...

01:44, 26 Июл Первоклассное обучение стрельбе: Ростех представляет инновационный тренажер для спортсменов Госкорпорация Ростех сообщает о разработке лазерного симулятора для спортивной стрельбы холдингом «Швабе». Особенность устройства заключает...

12:44, 27 Май По программе «Лидеры производительности» прошли обучение уже более 8 тысяч руководителей предприятий. По программе «Лидеры производительности» прошли обучение уже более 8 тысяч руководителей предприятий. Этот проект помогает повысить квалификацию топ-...

02:55, 02 Дек Обучение виртуальной реальности может сократить гендерный разрыв в некоторых задачах Выяснение того, почему мужчины и женщины по-разному справляются с некоторыми задачами, является предметом споров и не имеет научного консенсуса. Одно...

00:55, 23 Мар Новая методика LiGO ускоряет обучение больших моделей машинного обучения Не секрет, что ChatGPT от OpenAI обладает невероятными возможностями — например, чат-бот может писать стихи, напоминающие шекспировские сонеты, или о...

19:33, 29 Мар Сотрудники брянского предприятия АО «БЭМЗ» прошли обучение на «Фабрике производственных процессов» Команда АО «Брянского электромеханического завода» прошла обучение на учебной площадке «Фабрика производственных процессов Брянской области». Предпри...

08:44, 15 Апр Главы районов Курской области прошли обучение по защите населения и территорий от ЧС Также в программу входила разработка плана действий по предупреждению и ликвидации ЧС, распределение сил и средств, материальных запасов и резервов, ...

19:55, 21 Май «Мираторг» объявляет старт конкурса на целевое обучение для абитуриентов и студентов со всей России В рамках программы «Поколение Мираторг» компания предоставит в 2024 году возможность целевого обучения для 200 абитуриентов и студентов со всех регио...

13:44, 31 Май Сотрудники АО «Брянский химический завод имени 50-летия СССР» прошли обучение на «Фабрике производственных процессов» Команда АО «Брянский химический завод имени 50-летия СССР» прошла обучение на учебной площадке «Фабрика производственных процессов Брянской области»....

21:11, 29 Мар Илон Маск, Стив Возняк и ещё тысяча экспертов в области ИИ призвали как минимум на полгода остановить обучение ИИ вроде GPT-4 и ему подобных В Сети появилась петиция под названием «Приостановить гигантские эксперименты с искусственным интеллектом: открытое письмо», в которой со...