蓋世汽車訊 據(jù)美國汽車協(xié)會（AAA）自動駕駛調(diào)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(tǒng)前從頭開始。但西北大學(xué)（Northwestern University）最新的一項研究表明，讓果蠅駕駛汽車可能比機(jī)器人效果更好。

果蠅一直是實驗室的重要實驗對象。近日發(fā)表在期刊《Nature Communications》的一項研究表明，果蠅會利用決策、學(xué)習(xí)和記憶執(zhí)行簡單的功能，如散發(fā)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(tǒng)思考模式。

（圖片來源：西北大學(xué)）

西北大學(xué)溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院（Weinberg College of Arts and Sciences）神經(jīng)生物學(xué)副教授、該研究的通訊作者M(jìn)arco Gallio表示：“果蠅會在非常簡單的導(dǎo)航任務(wù)中進(jìn)行靈活決策、學(xué)習(xí)和記憶，這一發(fā)現(xiàn)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?！?/p>

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(yīng)對新事物，以及如何能夠制造出可靈活適應(yīng)新條件的汽車。這一發(fā)現(xiàn)揭示出果蠅的大腦功能通常與老鼠和人類等更復(fù)雜的大腦有關(guān)。

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

為研究果蠅是如何散發(fā)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(dú)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(jī)記錄下果蠅在遇到熱瓷磚與冷瓷磚邊界時的反應(yīng)并繪制路線圖。他們發(fā)現(xiàn)，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(jié)果，該團(tuán)隊創(chuàng)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(jīng)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M(jìn)iguelSim?es稱果蠅能夠以極高的準(zhǔn)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(dāng)從右邊靠近時“幾乎總是”向左逃跑，“就像網(wǎng)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(xù)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(shù)?！盙allio實驗室成員Josh Levy以及應(yīng)用數(shù)學(xué)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(jī)構(gòu)成的簡單模型，可能會再現(xiàn)動物行為。車輛是簡單導(dǎo)線的組合，但其行為非常復(fù)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(jìn)行計算機(jī)仿真，西北大學(xué)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(jìn)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(shù)的數(shù)學(xué)符號）計算集群中進(jìn)行了500代進(jìn)化，打造出最終可像果蠅一樣逃避現(xiàn)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(xué)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(fā)現(xiàn)，即使果蠅執(zhí)行了逃逸熱量的簡單任務(wù)，其行為仍然存在部分不可預(yù)測，保有個人決策空間。最后，科學(xué)家們觀察到，果蠅即使缺少觸角仍然可以適應(yīng)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(yīng)及成功轉(zhuǎn)向，最終還是被困住，就像狗追尾巴一樣地旋轉(zhuǎn)。Gallio表示，簡單導(dǎo)航卻包含了如此復(fù)雜的過程，這為未來自動駕駛的發(fā)展提供了依據(jù)。

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