«الذباب الحوّام» يُلهم تقنية لكشف صوت «الدرون»

الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)
الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)
TT

«الذباب الحوّام» يُلهم تقنية لكشف صوت «الدرون»

الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)
الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)

قام باحثون أستراليون لأول مرة، بإجراء هندسة عكسية للأنظمة المرئية لـ«الذباب الحوّام»، لاستخدامها في إنتاج طائرة من دون طيار، قادرة على اكتشاف الإشارات الصوتية للطائرات الأخرى من دون طيار من مسافة أربعة كيلومترات تقريباً، وأعلنوا عن هذا الإنجاز أول من أمس في مجلة الجمعية الصوتية الأميركية.
ويقول خبراء الأنظمة الذاتية من جامعتي جنوب أستراليا وفليندرز وشركة «ميدسبار سيستم» الدفاعية، إن التجارب التي استخدمت تقنيات معالجة الإشارات المستوحاة من الذباب الحوام، تظهر معدل اكتشاف أفضل بنسبة 50 في المائة من الطرق الحالية.
ويمتلك الذباب نظاماً بصرياً قوياً للغاية، يمكنه التقاط الإشارات المرئية، حتى في الأماكن التي يوجد بها فوضى مرئية، وافترض الباحثون أن نفس العمليات التي تسمح للذباب برؤية الأهداف المرئية الصغيرة بين الفوضى المرئية، يمكن إعادة نشرها لاستخراج الإشارات الصوتية منخفضة الحجم من الطائرات من دون طيار، والمدفونة في الضوضاء.
ومن خلال تحويل الإشارات الصوتية إلى «صور» ثنائية الأبعاد (تسمى مخططات الطيف)، استخدم الباحثون في طائرتهم الجديدة المسار العصبي لدماغ الذباب الحوّام لقمع الإشارات والضوضاء غير ذات الصلة، وزيادة نطاق الكشف عن الأصوات التي يريدون اكتشافها.
وباستخدام مهاراتهم في معالجة الصور وخبراتهم في الاستشعار، حقق الباحثون طفرة في البيانات الصوتية المستوحاة من الكائنات الحية، ويمكن أن يدعم ذلك جهود مكافحة التهديد العالمي المتزايد الذي تشكله الطائرات من دون طيار التي تحمل العبوات الناسفة، بما في ذلك في أوكرانيا. ويقول أنتوني فين، أستاذ النظم الذاتية بجامعة جنوب أستراليا، والباحث الرئيسي بالدراسة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة بالتزامن مع نشر الدراسة: «لقد أثبتنا أن طريقتنا يمكنها التقاط إشارات صوتية واضحة ونقية للطائرات من دون طيار، بما في ذلك الأنواع الصغيرة جداً والهادئة صوتياً، باستخدام خوارزمية تعتمد على النظام البصري للذباب الحوّام».
ويتوقع فين أن يكون لاختراعهم فرصة للتطبيق، حيث تشكل الطائرات من دون طيار غير المصرح بها تهديدات للمطارات والأفراد والقواعد العسكرية، لذلك أصبح من الأهمية بمكان أن نتمكن من اكتشاف مواقع محددة للطائرات من دون طيار على مسافات طويلة، باستخدام تقنيات يمكنها التقاط حتى أضعف الإشارات، وتجاربنا باستخدام الخوارزميات المستندة إلى الذباب الحوّام تظهر أنه يمكننا الآن القيام بذلك.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

البحث عن 100 ألف نوع جديد من الأحياء في المحيطات

يستخدم العلماء الغواصات في أعماق البحار لفحص الشعاب المرجانية قبالة جزر المالديف (أ.ب)
يستخدم العلماء الغواصات في أعماق البحار لفحص الشعاب المرجانية قبالة جزر المالديف (أ.ب)
TT

البحث عن 100 ألف نوع جديد من الأحياء في المحيطات

يستخدم العلماء الغواصات في أعماق البحار لفحص الشعاب المرجانية قبالة جزر المالديف (أ.ب)
يستخدم العلماء الغواصات في أعماق البحار لفحص الشعاب المرجانية قبالة جزر المالديف (أ.ب)

تعُدّ محيطات الأرض، في بعض جوانبها، غريبة علينا مثلها في ذلك مثل الأقمار البعيدة داخل نظامنا الشمسي، حسب موقع «سي إن إن».
وتغطي المسطحات المائية الشاسعة أكثر عن 70 في المائة من سطح كوكب الأرض، وتشمل مناطق غامضة مثل «منطقة الشفق»، حيث يزدهر عدد استثنائي من الأنواع التي تعيش بمنأى عن متناول ضوء الشمس. وقد غامر عدد قليل من الباحثين بخوض غمار مثل هذه المناطق المبهمة.
عندما غاص العلماء في منطقة الشفق والمنطقة القائمة فوقها مباشرة في السنوات الأخيرة، عثروا على أسماك ملونة.
واليوم، تساعد ابتكارات تكنولوجية جديدة العلماء على كشف اللثام عن هذا النظام البيئي الصغير الذي جرى استكشافه في أعماق البحار في خضم عالم سريع التغير.
ويأمل الباحثون في تسليط الضوء على الحياة البحرية الخفية من خلال مشروع طموح يسمى «إحصاء المحيطات».
وتسعى المبادرة العالمية للعثور على 100.000 نوع غير معروف من الأحياء على امتداد السنوات العشر المقبلة. وفي الوقت الذي يعتقد علماء أن 2.2 مليون نوع بحري موجود في محيطات الأرض، فإن تقديراتهم تشير إلى عثورهم على 240.000 نوع فقط، حسب «إحصاء المحيطات».
من ناحية أخرى، من شأن تحديد الأنواع الجديدة تمكين أنصار الحفاظ على البيئة من إيجاد طرق لحمايتها، في خضم التغييرات التي تطرأ على الأرض بسبب أزمة المناخ.
ويحذر العلماء من أن أزمة المناخ ربما تقلل الأنواع الحية داخل «منطقة الشفق» بما يتراوح بين 20 في المائة و40 في المائة قبل نهاية القرن. وإذا لم تفلح جهود كبح جماح انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، فإن التعافي قد يستغرق آلاف السنوات.
ومن ناحيتها، تنقلنا الصور والأفلام الوثائقية إلى عالم مذهل بصرياً لمملكة الحيوانات. ومع ذلك، فإن الأصوات مثل نقيق الطيور تشكل المفتاح لفهمنا لكيفية عيش الكائنات المختلفة.
جدير بالذكر أن أول تسجيل منشور لحيوان صدر عام 1910 من جانب شركة «غراموفون المحدودة»، الأمر الذي سمح للناس بالاستماع إلى شدو طائر عندليب في المنزل.
ويعد هذا التسجيل واحداً من أكثر من 250.000 قطعة أثرية ضمن مجموعة الحياة البرية بحوزة المكتبة البريطانية بلندن، التي تقيم معرضاً جديداً بعنوان «الحيوانات: الفن والعلم والصوت».