p Os pesquisadores que desejam realizar drones de enxame autônomo estudaram o comportamento coletivo de pássaros e insetos de enxame, mas um novo estudo realizado por um grupo de pesquisadores da ETH Zurich modelou o comportamento de escolaridade dos peixes. Usando o aprendizado por reforço profundo, o grupo estudou como os peixes extraem energia do fluxo de água e da turbulência criada por seus próprios colegas de escola de natação, obter insights que podem levar a um baixo consumo de energia, enxames de drones autônomos coletivos. E sim, embora haja muitas aplicações práticas interessantes para o setor privado e a indústria, militares em todo o mundo estão interessados ​​em construir frotas de drones de enxame autônomos. E sim, é assustador. p As formações de cardumes de peixes cortam campos de fluxo amplamente invisíveis que redirecionam a energia mecânica da água, pelos quais os peixes têm de compensar individual e coletivamente. Mudanças no fluxo são causadas pelas marés, água redirecionou objetos passados, e os movimentos dos próprios peixes. Ao longo de milênios, os peixes se adaptaram, tornar-se sensível a essas mudanças na energia mecânica e desenvolver a capacidade de extrair energia de campos de fluxo subaquáticos.

p Isso inclui a coleta de energia dos campos de fluxo gerados por seus colegas de escola, levando a economia de energia coletiva, semelhante a pilotos de corrida desenhando ou deslizando na esteira do carro líder. Um grupo de pesquisadores da TKTK publicou um relatório de seu estudo in silico, "Natação coletiva eficiente, aproveitando vórtices por meio de aprendizado de reforço profundo, " no Anais da Academia Nacional de Ciências .

p O aprendizado por reforço é um campo do aprendizado de máquina inspirado na psicologia comportamental. Está amplamente preocupado com a existência e caracterização de soluções ótimas para um problema; é uma forma de ensinar os agentes de software a encontrar as melhores soluções em um ambiente para obter uma recompensa.

p Compreender o ambiente em que os peixes navegam é a chave para compreender o comportamento de escolaridade. "Há evidências de que seu comportamento natatório se adapta aos gradientes de fluxo (reotaxia) e, em certos casos, reflete a captação de energia de tais ambientes, "escrevem os autores." As interações hidrodinâmicas também têm sido implicadas nos padrões de escolaridade dos peixes que se formam quando os peixes individuais adaptam seu movimento ao de seus pares, enquanto compensa os deslocamentos induzidos pelo fluxo. "

p Para provar se este é o caso, o modelo combinou aprendizagem por reforço com simulações numéricas diretas das equações da Marinha para dois nadadores autônomos autopropulsados ​​em tandem, um líder e outro seguinte. Em um modelo, o seguidor interage com a esteira criada pelo líder; no segundo, para nadadores solitários movidos isoladamente em um domínio ilimitado. Os peixes autônomos interagindo desenvolveram uma política ótima para natação eficiente; os nadadores solitários serviam de controle para avaliar a ausência do rastro de um líder.

p Ao comparar os dados energéticos para os peixes interagindo e os nadadores solitários, Os pesquisadores também determinaram que a eficiência de natação dos peixes interagindo era significativamente maior, com um aumento de 11 por cento na velocidade média, um aumento de 32 por cento na eficiência média de natação, uma diminuição de 36 por cento em uma variável que eles chamam de "custo de transporte, "uma medida da energia gasta para percorrer uma unidade de distância. p © 2018 Tech Xplore