サハラサバクアリ

ぼや川より
点々は・どうぞ妄想・ご自由に
・・・膨らむ・・・

サハラ砂漠周辺を生息地とするサハラサバクアリ
砂漠を歩き回るこの小さな虫は、過酷な暑さに耐えながら生きている
エサを求めて15分間走り続けたあげく、焼け死ぬことだってある
さらに砂漠では、アリが互いに道を教えるために残すフェロモンの道標が、熱によって消えてしまう
道に迷ったら干からびるしかない
そこで人には検知できない太陽から発せられる偏光を利用して方向を知り
歩測？して距離をしる
砂漠アリたちは食料である昆虫の死骸を求めて砂漠をジグザグに移動しても帰り道を見つけることができる

フランスにあるエクス＝マルセイユ大学の研究者たち
砂漠アリと同じ方法で進む方向を見つける6本脚のロボットAntBotを開発
研究に関する論文は2019年2月13日付けでScience Robotics誌に掲載された
人が検知できない偏光は、われわれ人間にとっては直感的に理解しづらい
簡単に言えば、偏光とは振動方向が一定な光

今回の論文の執筆者バイオロボット工学者のステファン・ヴィオレ
「空に線が引かれていて、それらが太陽の位置によって特定の方向に向かっている状況を想像してみてください。アリはこの空に浮かんだ模様を使って方向を見極めているのです」
・・・あるパターンを持った縞模様
砂漠アリと同じような視覚を得るために、AntBotは驚くほど単純なセンサーを使用している
天体コンパスと呼ばれるこのセンサーは、ふたつのフォトダイオードによって太陽の偏光紫外線を電気信号に変換
筆頭著者のジュリアン・デュペルー
「間違いなく従来にない視覚です。非常にミニマリスト的なセンサーと言えるでしょう」
アリは目の一部で地面を捉えて速度を知り、これを歩数と組み合わせて移動した距離を知る
これによって、巣に戻るためにどのくらい歩く必要があるのかを知る
AntBotはこれをオプティカルフロー・センサーと呼ばれるもので地面がどのくらいの速さで目の前を移動するのかを推測
・・・歩測とは違うみたい
「必要なのは、ふたつの基本情報だけです。進んでいる方向と移動した距離。これだけあれば、帰るときも巣を基準に現在の位置を簡単に推測できるのです」
アリは、この種の計算を極めて正確に行う
・・・帰りは、歩いてきた道筋でなく、ほぼ最短距離を歩く
頭？の中でソレを処理するアリって・・・
AntBotも素晴らしい精度を達成できる
センサー技術のシンプルさを考えると、その精度は驚き
精度を探るテストのなかで、AntBotは砂漠アリのようにエサを探し回るようプログラムされた
ある方向にまっすぐ進むのではなく、ジグザグに進むようプログラムされた
屋外の実験では、AntBotは50ft移動したにもかかわらず、誤差0.5in以下の精度でスタート地点までの帰り道を推測できた
このシステムをロボットの感覚（従来のマシンヴィジョンやLiDARなど）を補完するものとして使える
マシンヴィジョンとLiDARは、どちらも計算コストとエネルギーコストが高い
が、2つのピクセルで紫外線の偏光を監視しているだけのAntBotセンサーははるかに低コスト
さらに、紫外線は雲を貫通するから曇っていても使える
このシステムは、現在の自律走行車にとって特に問題となっているGPSの限界を補える
論文執筆者のひとりであるジュリアン・セール
「都市には金属構造物が多く、磁場が乱れます。この種の視覚センサーを追加することで、自動操縦機能に使える信頼性の高い情報を収集できるのではないかと、われわれは考えているのです」

ロボット全般について言えば、このアプローチは既存技術の欠点を克服するアイデアを自然界から得られるという例
進化の原則はエネルギーの無駄を嫌う
生物は通常、生き残るためにエネルギー利用が最小限になるよう最適化されている

・・・生物からヒントをもらうのはアリ
トンボのはばたきを使ったドローンとか
毛虫のトゲから発想したマジックテープとか・・・

今日は～
サクラ

今日、あちこちで
雪で枝や幹が折れたり、裂けたサクラを見た

2019/4/12
修正