У будь-якій непростій ситуації літають праворуч. Чому птахи не поєднуються в польоті

Місце розташування літака

У небі щороку з'являються більше і більше літаків: за даними FlightRadar24, є 12,385 суден в повітрі прямо зараз, крім військових. Протягом декількох років вони можуть приєднатися до тисяч безпілотних поштових безпілотників, щоб доставити товари та посилки.

У цій ситуації виникає питання: як забезпечити безпеку польотів? Чи існує спосіб створення системи автоматичного зіткнення зіткнень, яка працює на всіх керованих і безпілотних судинах? Вже в розробці ефективних навігаційних систем авіаційна промисловість може дізнатися багато птахів і комах. Птахи дізналися про навігацію повітря 150 мільйонів років тому, а комахи 350 млн. років тому. Вони мають великий запуск голови в R&D.

Впродовж тривалого періоду еволюції, птахів і комах розвивалися певні алгоритми, щоб уникнути зіткнення у польоті. Вчені свідчать про те, що такі алгоритми повинні бути більш ефективними у птахів, оскільки їх тіло не посилюється екзоскелетоном, як комахи. Птахи важче, ніж комахи і літати на високих швидкостях. Вони мають крихкі тіла. Очевидно, що зіткнення в польоті буде дуже болючим для птахів. Таке птах менш ймовірне залишити напружування. Це, система уникнення зіткнень у польоті, явно вигідна функція в природному підборі.

У попередні роки вчені розслідували, як птахи відходять від перешкод, літають в в вузькі щілини і тримають їх відстань в блокі. Але питання ніколи не було досліджено перед: що відбувається, коли два птахи літати на курсах? Що робити?

Професор Мандиам Срінвасан з Університету Квінсленд (Австралія) вивчав, які стратегії птахів використовують для уникнення зіткнення в курсах. Для цього пари птахів випустили з двох сторін тунелю довжиною 21.6 метрів до одного. Потенційні дії птахів інтересу були взяті як гіпотези в мережі Bayesian для розрахунку своїх можливостей. Прогностовані ймовірності у порівнянні з зазначеними фактами. Таким чином, дослідники звернулися висновки про стратегії уникнення зіткнення, які працюють у птахів.



Тестування тунелю. Блакитно-червоні лінії показують поле зору камер спостереження

Перед тестом було навчено 10 хвилястих папуги (Melopsittacus undulatus), щоб літати тунель з самого початку закінчити самостійно.




Дронго, один з десяти хвилястих папуги, залучених до дослідження

За 4 дні зафіксовано 102 експериментальні рейси 7 пар, що складаються з 10 хвилястих парків. Не було записано вії. Після чого аналіз відеозаписів записав, як птахи зрушилися до боків або у висоту при підході один одному.

Результати були досить несподіваними. Як видно з таблиці, птахи показали схильність до майже завжди переходу направо, хоча ймовірність такого зсуву значно змінюється від індивідуального до індивідуального.




Це дуже цікавий висновок. Попереднє вивчення бджіл показало, що бджоли, як правило, рухаються, поки вони не підходять один одному. Один спосіб або інший, схильність до переходу в певному напрямку є важливим знанням. Очевидно, що ці знання повинні бути однаковими у всіх людей у населення. Якщо птахи рухаються випадково при підході, то ймовірність зіткнення буде 50% при виборі лівого/право.

Пароги в тунелі тунелі на різних висотах. Вчені виявили, що деякі конкретні індивіди чітко віддають перевагу літати нижче/вище іншої конкретної особи, яка не відповідає нормальному розподілу.

р.

Перевага конкретної особи, яка летить вище або нижче іншої особи

Незважаючи на деякі випадки зміни висоти польоту, в цілому, птахи не змінюють висоту при підході, але зрушують в горизонтальну площину. З повагою, справа. Вчені з’ясували, що вівсяна папуга має особливі правила руху пришивають на рівні «важкого програмного забезпечення». Це може бути пов'язано з різницею в лівій і правій півкулі мозку. У парроті права півкуля і ліва око відповідають за тактичні завдання, такі як виявлення ймовірного зіткнення у польоті. У свою чергу, ліва півкуля і права око роблять інші речі, такі як обслуговування польоту і контроль швидкості. До речі, це одна з еволюційних переваг тварин з різними функціями лівої та правої півкулі (для отримання додаткової інформації див. наукову роботу Виживання з симетричним мозком: переваги та недоліки церебральної ботики).

Таким чином, дослідження підтвердили, що з найпростішими загальними правилами дозволить тваринам або машинам уникнути зіткнення.

По-перше, потрібно погоджуватися на переміщення в одному напрямку. Неважливо, чи це ліва чи права, але кожен повинен рухатися в одному напрямку.

По-друге, розробити алгоритм зміни висоти. Один з учасників руху повинен переходити і інший вниз. Правила зміни висоти можуть бути реалізовані різними способами. Наприклад, присвоєно ієрархічний серійний номер до кожного окремого літака. Коли ви зустрінете площину з більшим числом в ієрархії завжди рухається вгору, а з нижчим - вниз. Універсальна ієрархія не проста в реалізації, і вона вимагає обміну інформацією між судами до сходження. Ще один варіант - встановити кожен літак правило випадкового зміщення або вниз. У цьому випадку ризик зіткнення буде знижений від 100% до 50%.

Вчені ще не змогли зрозуміти, як птахи вибирають напрямок зміщення у висоту. Вони також можуть мати ієрархію.

Опубліковано 28 вересня 2016 р. в журналі PLOS One (doi: 10.1371/journal.pone.0162435).

Джерело: geektimes.ru/post/281008/