การเลียนแบบชีวภาพของหูค้างคาวจะหาแหล่งกำเนิดเสียงได้ถึงครึ่งองศา

อัปเดต: 16 เมษายน 2021
การเลียนแบบชีวภาพของหูค้างคาวจะหาแหล่งกำเนิดเสียงได้ถึงครึ่งองศา

“ ฉันชื่นชมค้างคาวมานานแล้วสำหรับความสามารถที่แปลกประหลาดของพวกมันในการนำทางสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่ซับซ้อนโดยอาศัยอัลตราซาวนด์และสงสัยว่าการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติของหูของสัตว์อาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งนี้” Rolf Mueller วิศวกรเครื่องกลของเวอร์จิเนียกล่าว

จากข้อมูลของมูลเลอร์ค้างคาวทำบางสิ่งที่มนุษย์ทำไม่ได้ - กระดิกหูของมันเพื่อเพิ่มข้อมูลดอปเลอร์ เมื่อรวมกับรูปทรงที่ซับซ้อนของพินนาจะเข้ารหัสข้อมูลมุมรับสัญญาณลงในเสียงที่เข้าสู่หูข้างเดียว

ทีมงานได้สร้างพินนาเทียมแบบนิ่มซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากค้างคาวจมูกใบเกือกม้าและโลกเก่าและติดเข้ากับมอเตอร์ผ่านเชือก (รูปถ่าย) เพื่อกระตุก

ไมโครโฟนรับ Doppler ที่เป็นผลลัพธ์และเสียงที่ปรับเปลี่ยนทางเรขาคณิตและสิ่งนี้รวมถึงทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียงที่เคลื่อนย้ายได้ถูกใช้เป็นข้อมูลอินพุตเพื่อฝึกโครงข่ายประสาทส่วนลึก

เมื่อได้รับการฝึกฝนแล้วพวกเขาจะติดตั้งหูและกลไกการกระตุกบนแท่นหมุนพร้อมกับตัวชี้เลเซอร์เพื่อทดสอบโดยให้มันรับฟังเสียงจากลำโพงมือถือและวัดว่าเลเซอร์ชี้ไปยังแหล่งกำเนิดเสียงได้แม่นยำเพียงใด

“เมื่อกำหนดทิศทางของเสียงแล้ว คอมพิวเตอร์ควบคุมจะหมุนแท่นเพื่อให้ตัวชี้เลเซอร์ชนเป้าหมายที่ติดอยู่กับลำโพง โดยระบุตำแหน่งภายในครึ่งองศา” ตามที่มหาวิทยาลัยระบุ “โดยทั่วไปการได้ยินของมนุษย์จะกำหนดตำแหน่งภายใน 9 องศาโดยใช้หู XNUMX ข้าง และจะดีที่สุด เทคโนโลยี ได้ตำแหน่งภายใน 7.5 องศา”

“ ความสามารถนั้นเหนือกว่าสิ่งที่เทคโนโลยีในปัจจุบันสามารถเข้าถึงได้โดยสิ้นเชิง แต่ทั้งหมดนี้ทำได้โดยใช้ความพยายามน้อยกว่ามาก” มุลเลอร์กล่าว “ ความหวังของเราคือการนำอิสระที่เชื่อถือได้และมีความสามารถมาสู่สภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่ซับซ้อนรวมถึงการเกษตรและป่าไม้ที่แม่นยำ การเฝ้าระวังด้านสิ่งแวดล้อมเช่นการตรวจสอบความหลากหลายทางชีวภาพ ตลอดจนแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันและความปลอดภัย”

วิดีโอ YouTube หูค้างคาวของเวอร์จิเนียเทคนี้คุ้มค่าแก่การดู