激光雷达帮助金鱼学会了“开车”
2022-01-08 19:38:43 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
金鱼操纵的小车是通过将金鱼的鱼缸安装在轮式平台上制造的。一个激光雷达和摄像系统位于鱼缸上方并垂直向下观察，以评估金鱼在鱼缸中的位置、金鱼的运动情况，以及车在试验场地内的位置。
以色列一项研究利用激光雷达传感技术评估鱼类的导航能力。
据麦姆斯咨询报道，鱼是否需要自行车仍然是一个有趣的社会科学问题，但作为动物行为研究的一部分，本·古里安大学（Ben-Gurion University of the Negev，简称BGU）的一个研究团队已经利用光子学技术让金鱼“驾驶”了轮式车辆。
室外移动鱼缸：金鱼操纵的小车
这项实验的目的是测试鱼的先天导航能力能否应用到其周围水环境以外的区域，这个概念通常被称为域转移方法。
金鱼操纵的小车（fish-operated-vehicle）是通过将金鱼的鱼缸安装在轮式平台上制造的。一个激光雷达和摄像系统位于鱼缸上方并垂直向下观察，以评估金鱼在鱼缸中的位置、金鱼的运动情况，以及车在试验场地内的位置。
在训练鱼将特定视觉目标与奖励联系起来后，研究人员将特定视觉目标放置在试验场地墙壁上一个清晰可见的位置。然后，鱼在鱼缸中的运动被转化为车辆的运动，即使行程在中间被障碍物中断或因虚假目标而变得更加复杂时，鱼也会向目标移动。该研究团队还让金鱼到户外“转了转”。
2017年，卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）的学生利用安置在顶部的摄像头通过鱼缸中鱼的运动操控了运载鱼缸的小车。尽管该项目缺乏行为科学维度，但这种类似的金鱼行动力实验方法在当时也引起了轰动。
“这项研究表明，导航能力是独立存在的，而不是特定于环境的。”BGU的Shachar Givon在谈到这项新研究时说，“这表明金鱼具有在与其进化环境完全不同的环境中学习复杂任务的认知能力。”
新环境中的导航
激光雷达已被证明是研究动物生态学的宝贵工具。多年来，该技术在远程监测鱼类位置和渔业资源调查方面的实际应用为博物学家提供了大量的帮助。
美国国家海洋和大气管理局（National Oceancial and Atmospheric Administration）的一个名为“鱼类激光雷达、海洋、实验（FLOE）”的项目采用安装在飞机上的激光雷达平台作为快速探测海洋中鱼类运动和密度的一种手段，其成本仅为从船舶上进行目视或声纳探测所产生成本的一小部分。2018年，机载激光雷达还使美国国家公园管理局（US National Park Service）发现并捕获了威胁黄石湖生态系统的外来鱼类，这项技术成功地定位了鱼群及其产卵地。
虽然以色列金鱼车采用更简单的激光雷达应用作为其光学系统的一部分，但这项技术为研究人员提供了一种有效的方法，可以将动物在其环境中的运动可视化，以达到研究目的。
该研究团队在Behavioural Brain Research上发表的文章中提到，研究结果表明“一条鱼是如何将其空间表征和导航技能转移到完全不同的陆地环境的”，从而支持了“这可能是一种独立于物种的普遍特质”的假设。
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