在任何困难的情况下，请向右飞。为什么鸟类不会在飞行中碰撞

实时飞机位置

每年空中都有越来越多的飞机：根据FlightRadar24的数据，目前空中有12 385艘船，这没有考虑到军事因素。几年之内，成千上万的无人邮件无人机可以加入它们来运送货物和包裹。

在这种情况下，就会出现一个问题：如何确保空中飞行的安全？有没有办法创建一个自动防撞系统，使其在所有有人和无人船上都能工作？好吧，在开发有效的导航系统时，航空业可以从鸟类和昆虫中学到很多东西。鸟类掌握了1.5亿年前的空中航行，而昆虫掌握了3.5亿年前的空中航行。他们在研发方面起了很大的作用。

显然，经过长时间的发展，鸟类和昆虫已经开发出某些算法来避免飞行中的碰撞。科学家认为，这种算法在鸟类中应该更有效，因为它们的身体不会像昆虫那样通过外骨骼来增强。鸟类比昆虫重，并且以更高的速度飞行。他们的身体脆弱。显然，飞行中的碰撞对鸟类来说将是非常痛苦的。这样的鸟不太可能留下后代。也就是说，逃避飞行系统显然是自然选择的有利标志。

在过去的几年中，科学家研究了鸟类如何远离障碍物，飞入狭窄的狭槽并保持其成群的距离。。但是问题从来没有被研究过：当两只鸟在碰撞路线上飞行时会发生什么。那他们怎么办？

澳大利亚昆士兰大学的曼迪安·斯里尼瓦桑教授（Mandyam Srinivasan）将研究鸟类在迎面而来的课程中避免碰撞的策略设定为任务。为此，从21.6米长的隧道两侧将成对的鸟类朝彼此释放。在贝叶斯网络中，将感兴趣的鸟类的潜在动作作为假设来计算其概率。将预测的概率与可观察的事实进行比较。因此，研究人员对适用于鸟类的避撞策略做出了结论。


测试隧道。蓝色和红色虚线显示监视摄像机的视场。

在测试之前，训练了10个雄性虎皮鹦鹉（Melopsittacus undulatus）独自从头到尾地飞越隧道。

Drongo是参加这项研究的十只鹦鹉的其中之一，

在4天之内，记录了102对7对飞行的实验飞行，其中有10只鹦鹉。没有记录到一次碰撞。然后，我们对视频进行了分析，并确定了彼此接近时鸟如何向侧面或高度移动。

结果非常出乎意料。从表中可以看出，鸟类显示出几乎总是向右移动的趋势，尽管这种移动的可能性因人而异。




这是一个非常奇怪的结论。早期对蜜蜂的研究表明，蜜蜂彼此接近时倾向于向左移动。一种或另一种方式，但朝某个方向移动的趋势是一项重要的知识。显然，该知识对于人群中的所有个体都应该是相同的。如果鸟类在接近时以随机方向移动，则在选择左/右时，发生碰撞的可能性将为50％。

隧道中的鹦鹉以不同的高度飞过。科学家发现，某些特定个体显然更喜欢在另一特定个体下方/上方飞行，这不符合正态分布。


偏好某个特定个人在其他个人之上或之下飞行

尽管个别情况下会改变飞行高度，但总体而言，鸟类在接近时不会改变高度，而是会在水平面内移动。最常见的-在右边。科学家得出结论，虎皮鹦鹉是特殊的运动规则，在“硬件级别”进行接线。可能是由于大脑左半球和右半球的差异所致。因此，在鹦鹉中，右半球和左眼负责战术任务，例如检测飞行中可能发生的碰撞。反过来，左半球和右眼也会做其他事情，例如飞行维护和速度控制。顺便说一句，这是具有左右半球不同功能的动物的进化优势之一（有关更多详细信息，请参见科学著作“大脑不对称的生存：大脑偏侧化的利弊 ”）。

因此，研究证实，最简单的通用规则的存在将使动物或机器避免碰撞。

首先，您需要同意朝一个方向转移。没关系-向左还是向右，但每个人都应该移到一侧。

其次，开发一种改变高度的算法。运动的参与者之一应向上移动，而另一方应向下移动。改变高度的规则可以以各种方式实现。例如，为每个单独的飞机分配一个分层序列号。当遇到层次结构中编号较高的飞机时，始终向上移动，而编号较低的飞机则向下移动。普遍的等级制度并不容易实现，它要求法院之间的信息交换才能融合。另一种选择是将每架飞机设置为向上或向下的随机变速规则。在这种情况下，碰撞的风险将从100％降低到50％。

科学家们尚未能够理解鸟类如何选择高度位移的方向。也许他们也有一定的等级制度。

文章发表2016年9月28日在PLOS One杂志上（doi：10.1371 / journal.pone.0162435）。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN397895/