发表: 2月. 17, 2023 By

如果给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)人类能够理解萤火虫是如何同步的, 给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)可以更深入地了解他们的交流. 它们断断续续的闪烁光更类似于给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)的二进制计算逻辑,而不是青蛙叫声的颤抖变化或麋鹿叫声的音调.  

萤火虫的优雅, 通过压缩信息和分布式网络的新想法,分布式通信系统最终可以帮助给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)实现自己的电信. 

计算机科学助理教授Orit法勒刚刚收到了900美元,在接下来的五年里,给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)将研究000只萤火虫如何同步它们的发光显示. 该基金由国家科学基金会职业奖提供, 一项非常著名的初级教师早期职业补助金. 

法勒是 Biofrontiers研究所 而且 计算机科学系, 通过合并物理工具,试图与她的实验室创建给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)动物交流的可测试理论, 生物学, 数学与计算机科学. 

雌性萤火虫通过判断雄性萤火虫的眨眼动作来确定配偶. 当有成群的小, 在黑暗中可以绵延数英里的闪烁昆虫, 任何减少视觉混乱的方法都是重要的, 这就是同步他们的闪光模式的地方.

“有一些非常有趣的问题,给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)个体萤火虫水平上真正相似的信号如何导致不同的集体信号,法勒说. 

一些成群的萤火虫开始一起闪光,然后一起停止闪光, 而另一些则以匹配的模式闪烁,但在时间上相互抵消,因此整个蜂群总是有一些成员闪烁. 

目前,给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)的电信网络和其他人造技术需要与中央时钟同步, 这意味着网络对时钟的故障非常敏感.

“但生物学并不是这样做的. 生物学以分布式的方式实现同步, 哪个对单个节点的故障更健壮,法勒说 

改变工作模式

目前,给大家科普一下bet360体育在线(2023.3.1已更新排名)通过数学模型来描述萤火虫同步生物发光的辉煌表现,但这些数学模型并不能完全解释萤火虫改变其发光模式以响应其他萤火虫的可能性. 

这些模型也受制于有限的实验数据, 为法勒和她的实验室提供了丰富的研究和实验基础. 

在野外,实验室在萤火虫群中间搭起了黑暗的帐篷. 他们把萤火虫带到室内,用LED灯模仿它们的信号模式. 他们已经看到了, 通过改变LED闪光灯, 它们可以改变活萤火虫的反应. 

“他们把它当成了另一只萤火虫. 观察萤火虫对人造光的反应和交流真的很有趣,法勒说. 

他们还成功地训练萤火虫创造出它们在野外从未被观察到的光线模式,以响应LED灯的模式. 

在精心控制的帐篷外, 实验室还将在整个萤火虫群中使用低成本的视频设备来创建强大的3D视频,这些视频可以被分析并转化为与观察到的萤火虫行为相匹配的3D模型.

通过从字段数据创建模型, 法勒可以围绕萤火虫管理同步的方式创建更多可测试和可验证的理论. 

现场数据可用于创建萤火虫照明模式的模拟,其中放置在系统中的真实萤火虫的动作会影响程序的灯光响应, 包括先进的图像处理和硬件. 

除了, 法勒很兴奋地使用从这些现场记录中创建的数据来提供一门名为“物理”的课程, 人工智能, 以及基于代理模型的生成艺术,在那里,本科生和研究生将能够对现场摄像头捕捉到的数据制作自己的可视化. 通过将体验式学习带到最前沿,法勒希望支持他们学习的乐趣.