_ Cercetătorii surprinși de răspunsurile peștilor scrise la roboți

Norvegia este lider în lume când vine vorba de utilizarea roboților în sectorul acvaculturii. Dar cum au acești roboți de fapt impact asupra peștilor? Ciberneticianul Eleni Kelasidi este surprins de cât de mult.

„M-am gândit că ar fi destul de simplu să aplicăm aceeași tehnologie pe care o folosim în industria petrolului și gazelor în sectorul acvaculturii”, spune Eleni Kelasidi. „Așadar, prima mea vizită la o fermă de pește s-a dovedit a fi un adevărat semnal de alarmă”, spune ea.

Kelasidi avea un doctorat. în tehnologiile robotice pentru șerpi, care sunt dezvoltate pentru a fi utilizate în sectorul petrolului și gazelor, înainte de a deveni cercetător senior la departamentul de acvacultură al SINTEF Ocean.

„Nu am înțeles niciodată pe deplin că un țar cu plasă plin de animale vii și în mișcare. ar schimba atât de drastic condițiile de funcționare a robotului”, spune Kelasidi. „Este foarte diferit de operarea unui robot în oceanul deschis, unde investigăm obiecte metalice staționare, cum ar fi conductele și turbinele”, spune ea.

De când robotica a fost aplicată în sectorul acvaculturii, majoritatea echipamentul folosit a fost dezvoltat inițial pentru industria petrolului și gazelor. Kelasidi consideră că sunt necesari mai mulți roboți specifici sectorului, iar munca ei a implicat investigarea tehnologiilor care provoacă cea mai mică perturbare posibilă peștilor.

„Când vorbim despre interacțiunile dintre oameni și roboți, o luăm pentru am acordat că acordăm cea mai mare prioritate nevoilor și siguranței oamenilor”, spune Kelasidi. „Același principiu se află în centrul proiectului nostru, Interacțiunea Pește-Mașină. Dorim să contribuim la dezvoltarea unor roboți mai buni, care să poată funcționa rapid și eficient. Dar, desigur, trebuie să ia în considerare nevoile și siguranța peștilor. cont", spune ea.

Timp de trei ani, Kelasidi, împreună cu studentul post-doctorat Qin Zhang de la NTNU și restul echipei ei, au adunat și analizat date dintr-o varietate de pixuri diferite instalate. la laboratorul de fermă piscicolă la scară largă al SINTEF Ocean, SINTEF ACE. Colectarea datelor a avut loc în diferite locații, în diferite perioade ale anului și de la pești în diferite etape ale ciclului lor de viață.

„Am efectuat mai multe măsurători diferite pentru fiecare situație, așa că datele noastre adunarea a fost nimic mai puțin cuprinzătoare”, spune Kelasidi. „Proiectul ne oferă câteva răspunsuri clare, nu în ultimul rând cu privire la aspecte precum ceea ce un pește consideră că este o distanță sigură față de un anumit obiect”, spune ea.

„Un lucru care ne-a surprins pe toți este că relația dintre dimensiunea unui pește și distanța pe care o păstrează față de un obiect străin este, de fapt, liniară”, spune Kelasidi. „Cu cât peștele este mai mic, cu atât este mai îngustă marja de siguranță”, spune ea.

Un robot care este coborât într-un țar cu plasă, de fapt, blochează un volum mai mare de apă decât echipamentul în sine, iar marja de siguranță pe care o menține peștele are un impact asupra cât de închis devine în țarcul în cadrul diferitelor operațiuni robotizate. Rezultatele acestui studiu vor permite operatorilor de fermă piscicolă să fie conștienți de distanțele pe care peștii le păstrează față de echipamentul pe care îl coboară în țarcuri.

De exemplu, peștii care cântăresc cinci kilograme păstrează o distanță de trei metri. În practică, faptul că peștii mai tineri și mai mici mențin o marjă de siguranță mai îngustă înseamnă că mai multe echipamente pot fi coborâte într-un țarc care conține pești tineri, fără a afecta modelele și comportamentul lor de înot.

Culoarea, dimensiunea, viteza și sunet

„Dacă știm ce deranjează sau influențează negativ peștii ținuți, putem spune ceva despre adaptările tehnice pe care producătorii de echipamente ar trebui să le facă”, spune Kelasidi, care de atunci a descoperit mai multe despre cum răspund peștii. — și ceea ce ei trec cu vederea.

Echipa de cercetare a construit o serie de obiecte într-o varietate de forme, culori și dimensiuni, cu scopul de a observa și cuantifica orice variații ale răspunsurilor peștilor. Se dovedește că forma nu face nicio diferență. Peștii răspund identic în prezența atât a cilindrilor, cât și a cuburilor. Cu toate acestea, ele mențin o marjă de siguranță mai mare în prezența obiectelor mari în comparație cu cele mai mici și păstrează distanțe mai mari de obiectele galbene decât de cele albe.

Cu alte cuvinte, culoarea și dimensiunea ambele au impact. Același lucru se aplică, așa cum au demonstrat studiile anterioare, sunetele emise de obiectele extraterestre și viteza de mișcare a acestora.

„Sperăm că furnizorii de tehnologie vor folosi aceste informații pe măsură ce continuă să dezvolte noi echipamente. ”, spune Kelasidi.

„Pentru noi, cercetătorii, scopul nostru este să continuăm să dezvoltăm tehnologii care să permită roboților autonomi să-și adapteze comportamentul la răspunsurile peștilor închiși, cu scopul de a-i deranja cât mai puțin posibil. . Dacă senzorii unui robot detectează că peștii își păstrează distanța sau dacă recunosc o schimbare a comportamentului ca răspuns la un potențial stimul de stres, robotul poate, de exemplu, să-și reducă viteza și să opereze într-o manieră care provoacă mai puține tulburări”, explică ea.

„În prezent, nu știm dacă peștii se îndepărtează de echipament ca răspuns la un stimul de stres sau dacă comportamentul lor poate fi comparat cu un copil care se joacă, fugând de cineva. urmărindu-i", spune Kelasidi. „Trebuie să cercetăm mai mult în acest sens”, spune ea, adăugând că este util în orice caz să știm ce comportamente manifestă peștii ca răspuns la diferiți stimuli.

Potrivit Kelasidi, există mulți factori care pot joacă un rol. Dacă intenționați să lucrați într-un tarc de plasă și, în același timp, să țineți peștele la distanță, va fi util să știți ce culori tind să evite peștii. Dacă doriți să vă apropiați de pești pentru a le fotografia, este o idee bună să folosiți un robot într-o culoare care provoacă cel mai mic deranjament.

În prezent, echipa de cercetare are doar testat galben și alb deoarece acestea sunt culorile cel mai frecvent utilizate de furnizorii de echipamente. În viitor, echipa își propune să investigheze modul în care peștii răspund atunci când un robot se rotește sau se mișcă, în ce măsură viteza este un factor și dacă contează sau nu dacă mișcarea este orizontală sau verticală sau cu sau fără lumini.

Kelasidi subliniază că scopul principal este acela de a efectua operațiuni robotizate autonome cu cea mai mică perturbare posibilă.

„Sectorul acvaculturii norvegiene este un pionier în utilizarea tehnologiei și sperăm să contribuim cu cunoștințe. -cum va permite acest lucru industriei să continue să-și mențină poziția de lider mondial în acest domeniu”, spune Kelasidi. „Tehnologiile robotice care iau în considerare bunăstarea peștilor nu vor avea niciun impact asupra celor mai presante probleme cu care se confruntă sectorul în prezent, dar vor pune bazele pentru o bunăstare îmbunătățită în viitor”, spune ea.

Studiul este publicat în revista Aquaculture.

(Fluierul)