蓋世汽車(chē)訊 據(jù)美國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)（AAA）自動(dòng)駕駛調(diào)查報(bào)告顯示，70%以上的受訪者表示仍然對(duì)全自動(dòng)駕駛汽車(chē)心存疑慮，這可能使特斯拉等汽車(chē)制造商在推出全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)前從頭開(kāi)始。但西北大學(xué)（Northwestern University）最新的一項(xiàng)研究表明，讓果蠅駕駛汽車(chē)可能比機(jī)器人效果更好。

果蠅一直是實(shí)驗(yàn)室的重要實(shí)驗(yàn)對(duì)象。近日發(fā)表在期刊《Nature Communications》的一項(xiàng)研究表明，果蠅會(huì)利用決策、學(xué)習(xí)和記憶執(zhí)行簡(jiǎn)單的功能，如散發(fā)熱量。目前，研究人員正試圖通過(guò)理解其行為改變對(duì)于自動(dòng)駕駛的傳統(tǒng)思考模式。

（圖片來(lái)源：西北大學(xué)）

西北大學(xué)溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院（Weinberg College of Arts and Sciences）神經(jīng)生物學(xué)副教授、該研究的通訊作者M(jìn)arco Gallio表示：“果蠅會(huì)在非常簡(jiǎn)單的導(dǎo)航任務(wù)中進(jìn)行靈活決策、學(xué)習(xí)和記憶，這一發(fā)現(xiàn)十分新穎且令人驚訝，使得我們重新考慮安全靈活的自動(dòng)駕駛車(chē)輛需要什么樣的編程?！?/p>

Gallio稱，此項(xiàng)研究背后的問(wèn)題與全自動(dòng)駕駛汽車(chē)的問(wèn)題類似，比如，果蠅（或汽車(chē)）如何應(yīng)對(duì)新事物，以及如何能夠制造出可靈活適應(yīng)新條件的汽車(chē)。這一發(fā)現(xiàn)揭示出果蠅的大腦功能通常與老鼠和人類等更復(fù)雜的大腦有關(guān)。

Gallio表示：“動(dòng)物的行為，尤其是昆蟲(chóng)的行為，通常被認(rèn)為像機(jī)器一樣是固定的和硬連線的。但大多數(shù)人可能都不知道，與我們截然不同的果蠅可能具有復(fù)雜的大腦功能，可學(xué)習(xí)、記憶或做出決策?！?/p>

為研究果蠅是如何散發(fā)熱量的，Gallio實(shí)驗(yàn)室使用四塊地磚建立了一個(gè)微型塑料室，可獨(dú)立控制溫度并防止果蠅飛出。隨后，研究人員使用高分辨率的錄像機(jī)記錄下果蠅在遇到熱瓷磚與冷瓷磚邊界時(shí)的反應(yīng)并繪制路線圖。他們發(fā)現(xiàn)，果蠅非常擅長(zhǎng)將熱邊界視為隱形屏障，從而避免受傷。

利用真實(shí)的測(cè)量結(jié)果，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建出一個(gè)3D模型，可估算整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中果蠅微小身體各部分的確切溫度。在其他試驗(yàn)中，研究人員在蒼蠅頭部開(kāi)了一個(gè)“天窗”，記錄了處理外部溫度信號(hào)的神經(jīng)元的大腦活動(dòng)。

Gallio實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員、該研究的第一作者M(jìn)iguelSim?es稱果蠅能夠以極高的準(zhǔn)確性確定熱安全性的最佳途徑是向左還是向右。通過(guò)描繪果蠅的逃跑方向，Sim?es表示果蠅當(dāng)從右邊靠近時(shí)“幾乎總是”向左逃跑，“就像網(wǎng)球從墻壁上彈起一樣”。

Sim?es表示：“果蠅遇到高溫時(shí)必須迅速做出決定，是繼續(xù)還是回頭更安全？決策很大程度取決于另一邊溫度的危險(xiǎn)系數(shù)。”Gallio實(shí)驗(yàn)室成員Josh Levy以及應(yīng)用數(shù)學(xué)教授William Kath表示：“控制論專家Valentino Braitenberg在其著作中描述了由傳感器和電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的簡(jiǎn)單模型，可能會(huì)再現(xiàn)動(dòng)物行為。車(chē)輛是簡(jiǎn)單導(dǎo)線的組合，但其行為非常復(fù)雜且智能?！?/p>

通過(guò)使用與Braitenberg車(chē)輛相同的布線和算法對(duì)果蠅行為進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，西北大學(xué)研究小組制造出一輛汽車(chē)，從而確定其動(dòng)物行為的相似程度。進(jìn)行模型車(chē)競(jìng)賽仿真后，該小組通過(guò)自然選擇選出性能最佳的車(chē)輛，并對(duì)其做出些許改動(dòng)，隨后再與高性能汽車(chē)重新組合。Levy在龐大的NU（努塞爾數(shù)的數(shù)學(xué)符號(hào)）計(jì)算集群中進(jìn)行了500代進(jìn)化，打造出最終可像果蠅一樣逃避現(xiàn)實(shí)熱量的汽車(chē)。

該模擬表明，最終“硬連線”車(chē)輛性能會(huì)與果蠅一樣好。但是，隨著時(shí)間的推移，果蠅的飛行性能不斷提高，并學(xué)會(huì)采用更好的策略提高效率，但車(chē)輛仍然“笨拙”且不靈活。研究人員還發(fā)現(xiàn)，即使果蠅執(zhí)行了逃逸熱量的簡(jiǎn)單任務(wù)，其行為仍然存在部分不可預(yù)測(cè)，保有個(gè)人決策空間。最后，科學(xué)家們觀察到，果蠅即使缺少觸角仍然可以適應(yīng)新情況并找出新的逃逸策略，但以同樣方式“損壞”的車(chē)輛卻無(wú)法適應(yīng)及成功轉(zhuǎn)向，最終還是被困住，就像狗追尾巴一樣地旋轉(zhuǎn)。Gallio表示，簡(jiǎn)單導(dǎo)航卻包含了如此復(fù)雜的過(guò)程，這為未來(lái)自動(dòng)駕駛的發(fā)展提供了依據(jù)。

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