Mantis trugen winzige 3D-Brillen, damit Menschen lernen könnten, wie man Roboter hilft

Fügen Sie dies der Liste der Dinge hinzu, von denen Sie nie gedacht hätten, dass Sie sie sehen müssten, bis Sie sie tatsächlich gesehen haben: eine betende Gottesanbeterin, die eine Miniatur-3D-Brille der alten Schule schaukelt. Ein Forschungsteam der Newcastle University stattete die Insekten mit der kleinen Brille (grüne und blaue Linsen, die mit Bienenwachs befestigt waren) aus, um zu untersuchen, ob die Wirbellosen 3D-Sicht haben. Sie glauben, dass ihre Erkenntnisse dabei helfen könnten, neue Algorithmen für die 3D-Tiefenwahrnehmung in Computern zu bestimmen, was wiederum die visuelle Wahrnehmung in Robotern verbessern könnte.

Bis vor kurzem haben wir unser gesamtes Wissen über die Funktionsweise von Stereopsis, a.k.a., 3D-Vision, aus Studien an Wirbeltieren gewonnen. In den 1980er Jahren untersuchte ein Forscher namens Samuel Rossel die 3D-Vision in Mantis. Da der Test jedoch nur Prismen und Okkluder verwendete, konnte er den Insekten nur eine begrenzte Anzahl von Bildern zeigen. Diese neue Studie beweist definitiv, dass die Fehler die Welt mit 3D-Sicht sehen.

„Ein besseres Verständnis ihrer einfacheren Verarbeitungssysteme hilft uns zu verstehen, wie sich 3D-Vision entwickelt hat, und könnte zu möglichen neuen Algorithmen für die 3D-Tiefenwahrnehmung in Computern führen“, sagte Studienleiterin Jenny Read, Professorin für Vision Science, in einer Pressemitteilung. „Trotz ihres winzigen Verstandes sind Gottesanbeterinnen anspruchsvolle Seher, die Beute mit erschreckender Effizienz einfangen können. Wir können viel lernen, wenn wir untersuchen, wie sie die Welt wahrnehmen. “

Als Read und ihr Team zum ersten Mal die 3D-Vision der Mantis testeten, versuchten sie es mit der Art von 3D-Technologie, die Menschen verwenden - die zirkulare Polarisation, die die Bilder der beiden Augen trennt -, weil die Brille die Bilder für die Fehler richtig trennen konnte. Also nahmen sie die 3D-Brille der fünfziger Jahre, die Art von blauen und roten Brillengläsern, die Sie immer noch an Comic-Büchern finden können, an, und schalteten sie auf Blau und Grün um, da es für Mantisinnen schwer ist, rotes Licht zu sehen Bada Bing Sie hatten eine funktionierende Brille. Sehr, sehr kleine Gläser - jeder Filter war etwa sieben Millimeter lang.

Nach 24-stündiger Vorbereitungszeit der Brille trafen die Forscher mit zehn stereoskopischen Illusionen auf die Mantis, zehn Studien mit drei unterschiedlichen Bedingungen. Ein Bild eines "spiralförmigen Scheibenziels" auf einem Bildschirm löste bei den Insekten in 2D keine Reaktion aus. Als die Bilder jedoch in 3D gezeigt wurden, schlugen sie die Mantis an. Dies hat bewiesen, dass Mantis tatsächlich 3D-Vision verwenden und im Wesentlichen der erste endgültige Test für 3D-Vision bei Wirbellosen darstellen.

Im Wissenschaftliche Berichte Das Forschungsteam schreibt, dass das Verstehen von Stereopsis in „einem so einfachen Insektensystem“ eine Vielzahl von Implikationen mit sich bringen könnte - es könnte „neue Erkenntnisse über das menschliche Sehen liefern, die konvergente Evolution neutraler Algorithmen enthüllen und die Entwicklung von einfachen, robusten Ideen anregen Stereoalgorithmen für die Robotik. “Mit weiteren Forschungen möchten sie herausfinden, ob die neuartigen Mechanismen, die sich in Mantis entwickelt haben, für Roboter kopiert werden können - ein wesentliches Merkmal für Roboter, die mit Jobs beauftragt werden, bei denen sie die Tiefe erfassen müssen, wie der Curiosity Rover.

Wenn wir nur die Mantis nehmen könnten, um so etwas zu sehen Die tödliche Gottesanbeterin bei IMAX wäre das wirklich eine Meta.