杰出的十人:妮可·阿拜德研究蝙蝠以使无人机更智能

学习蝙蝠如何规避雷达干扰,或许能帮助科学家控制庞大的机器人蜂群。

太阳落山,笼罩着中国济南附近的山峦,妮可·阿拜德(Nicole Abaid)坐在狭窄的洞口,看着一群蝙蝠涌出。与人类使用的雷达不同,当蝙蝠汇聚成一股细流时,蝙蝠的回声定位似乎并未受到干扰。阿拜德,弗吉尼亚理工学院的机械工程师兼数学家,在那里寻找原因——这项洞察或许能带来更智能的机器人。

在最初研究鱼群如何达成共识之后,阿拜德在蝙蝠群研究领域取得了新进展。蝙蝠可以调整它们的信号,使其不与邻居的频率重叠。阿拜德怀疑它们也可能共享信息,因此她建立了模型来解释它们如何可能互相倾听,从而更好地避开障碍物。她前往中国,在蝙蝠洞里安装了红外摄像机和超声波麦克风,以收集数据来验证她的模型。“关键在于判断它们是否以及如何使用彼此的信号,”她说。与此同时,她还在设计受蝙蝠启发的超声波传感器,以改善机器人之间的通信。

最终,阿拜德希望模仿动物如何巧妙地克服雷达干扰等挑战——这项研究有一天或许能帮助我们操控人造蜂群,例如依赖声纳的水下航行器。“了解这个生物系统如何工作,或许能帮助我们设计如何控制工程系统,”她说。

本文最初发表于 《大众科学》 2014 年 10 月刊。

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