正文 讓動物“屈服”於機器人(2 / 3)

替身母親

在完成蟑螂機器人項目後,哈洛伊和瑞士洛桑聯邦理工學院(école Polytechnique Fédérale de Lausanne)的機器人專家弗朗西斯科·蒙達達(Francisco Mondada),又選擇了小雞作為研究目標。

早在20世紀30年代,科學家就發現,剛出生的小雞會將來到這個世界後第一眼看到的移動物體認作它們的母親,包括某個人或移動的火車模型等,並對其產生終身不變的依賴性。動物習性學創始人、1973年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者康拉德·洛倫茲(Conrad Lorenz)曾拍攝下了他與小雞的合影照片:在他身後,形影不離地跟著一群搖搖擺擺的小雞。由此可見,小雞的替身母親在外形上根本不需要與母雞相像。但研究表明,如果這個替身母親的體型與一隻真正的母雞相仿,那麼讓小雞跟隨和模仿的可能性更大。此外,在周圍環境中,那個發出嘹亮聲音的物體對小雞來說,更有吸引力。

為此,哈洛伊和蒙達達設計了一個與母雞大小相仿的圓柱體移動機器人,並為它配備了能夠發出嘟嘟聲的揚聲器,還安裝了幾個顯示顏色變化的指示燈。

他們讓出生9個小時的小雞,透過有機玻璃牆,看著這個被稱為PoulBot的機器人來回走動,並讓它不斷發出嘟嘟聲。在接受了3個小時的“印象課程”後,213隻小雞和PoulBot機器人被一起安置在了實驗場地上。沒過多久,就有約60%的小雞緊跟著PoulBot在場地上四處轉悠,而且有些小雞還非常依賴這個機器人,甚至寸步不離。為了防止過於“忠誠”的小雞被機器人的輪子刮傷,研究人員甚至得在它外麵安裝一個由有機玻璃製成的保險罩。

借助於PoulBot機器人,生物學家可以對小雞的行為進行更深入的研究。“通過在小雞群體中安插機器人,我們可以做一些有關動物社會性行為的實驗。”蒙達達說道。例如,在一群小雞中,當隻有一小部分有強烈的母親印象時,它們會有什麼樣的行為?它們的行為會隨著年齡增長而有所改變嗎?研究人員希望PoulBot能夠在人類的控製下,幫助他們回答這些問題。

得益於小雞實驗的成功,蒙達達甚至開始設想,利用機器人幫助人類控製實驗室外的動物行為,例如用機器人牧羊犬或機器人牧牛犬,帶領真正的羊群和牛群。“1999年,一個名叫Lofer的機器人牧羊犬將一群鴨子驅趕到了指定的地方,雖然當時設計這個機器人的主要目的是嚇唬鳥兒,並不是要它放鴨,也不是要通過它與鴨群建立社會聯係。但通過這個機器人牧羊犬,人們可以探查動物的社會行為,了解它們的溝通渠道,學習以更人道、更自然的方式管理畜群,而不是依靠嚴格的物理禁閉措施。”蒙達達說。

保護魚類

與製造陸生動物的機器人相比,製造水生動物的機器人顯然更有難度。紐約大學理工學院(New York University Polytechnic School of Engineering)的工程師莫裏澤奧·波爾菲利(Morizio Porfili)設計製造了一係列魚類機器人,而他的目標,是以此保護野生海洋生物。“所有這些技術的靈感都來自於大自然,但人們卻從來沒有將這些技術回饋自然界本身。”

波爾菲利在去年發表的一篇論文中表示,在過去的一個世紀裏,美國某些地區的居民會有意識地將食蚊魚引到新的棲息地裏,因為它們有吞食孑孓(蚊子幼蟲)的習性。不過,食蚊魚同時也會吃掉兩棲動物和魚類的卵或幼仔,這對當地的兩棲動物和魚類造成了很大的危害。此外,食蚊魚耐汙染、適應力強、繁殖能力高,一旦被引入便會嚴重影響當地物種的平衡關係。不過,波爾菲利卻在食蚊魚的原產地找到了它們的天敵,一種與斑馬魚相似,表麵由藍色和銀色條紋覆蓋,頭部為黃色的魚類。他以此為模型,製造了魚類移動機器人,並將它們投入到食蚊魚泛濫的水域。結果,這些機器人不僅嚇跑了食蚊魚,還吸引了斑馬魚的到來。波爾菲利認為,未來人們可以在野外放置一些具有類似功能的機器人,將某些具有強大破壞力的入侵物種,從重要的棲息地裏驅趕出去。