昆虫がロボットよりも効率的にナビゲートする理由について、グローニンゲン大学のエリザベッタ・キッカ博士らの研究チームが新たな発見を行った。昆虫の脳は針の頭ほどの大きさにもかかわらず、障害物を避け、狭い開口部を通過するなど、驚異的なナビゲーション能力を発揮する。この能力の背景にあるメカニズムを理解することは、エネルギー効率の良いロボットの開発につながる。
キッカ博士と研究チームは、昆虫の行動を駆動する神経メカニズムを探求し、その結果を基に小型ロボットを開発した。このロボットは、昆虫が示すようなナビゲーション行動を模倣する。具体的には、昆虫が移動する際に適用する「最も動きが少ない領域に向かって進む」という原則に基づいている。このモデルを用いて、ロボットはランダムな模様が施された「廊下」の中央を保ちながら進行することができ、障害物がある環境や狭い開口部がある環境でも、昆虫と同様の行動を示した。
この研究は、昆虫が生まれながらにして持つ効率的なナビゲーション能力を、ロボット技術に応用することの可能性を示している。キッカ博士は、特定の行動を実行するために特化したハードウェア、すなわち小さくエネルギー効率の良いチップの開発に向けた研究を進めている。このアプローチは、一般的なコンピュータを使用するよりも、はるかに効率的な計算が可能になると期待されている。
この研究成果は、グローニンゲン認知システムおよび材料センター（CogniGron）の一環として行われた。CogniGronのミッションは、材料から学習するデバイス、回路、アルゴリズムに至るまで、すべてのレベルでモデリングと学習に基づく認知コンピューティングのための材料中心のシステムパラダイムを開発することである。
【ニュース解説】
グローニンゲン大学の研究チームが、昆虫のナビゲーション能力を模倣したロボットの開発に成功しました。昆虫は、その小さな脳で、障害物を避けたり狭い場所を通過したりするなど、驚くべきナビゲーション能力を持っています。この能力を理解し、それをロボット技術に応用することで、エネルギー効率の良いロボットの開発が可能になると考えられています。
研究チームは、昆虫の行動を駆動する神経メカニズムをモデル化し、そのモデルを基に小型ロボットを開発しました。このロボットは、「最も動きが少ない領域に向かって進む」という原則に基づいてナビゲートすることができ、昆虫と同様の行動を示します。この原則は、昆虫が効率的に移動するための基本的な戦略であり、ロボットにも同様の効率性をもたらします。
この研究の重要な点は、昆虫のように特定の行動を効率的に実行するために特化したハードウェアの開発に向けた一歩を踏み出したことです。キッカ博士は、小さくエネルギー効率の良いチップの開発を進めており、これにより一般的なコンピュータよりもはるかに効率的な計算が可能になると期待されています。
この技術の応用は広範囲にわたります。例えば、災害救助活動において、瓦礫の中を効率的にナビゲートするロボットの開発や、農業での作物の状態を監視する小型ドローンの開発などが考えられます。また、エネルギー効率の良いコンピューティング技術は、持続可能な社会の実現に向けた技術としても期待されています。
一方で、この技術の発展には、倫理的な検討やセキュリティ対策も必要です。自律的に行動するロボットの普及は、プライバシーやセキュリティの問題を引き起こす可能性があり、これらの問題に対処するための規制やガイドラインの整備が求められます。
長期的には、この研究は、ロボット技術だけでなく、エネルギー効率の良いコンピューティング技術の発展にも寄与する可能性があります。昆虫のナビゲーション能力から学ぶことで、より効率的で持続可能な技術の開発が進むことが期待されます。
from Why insects navigate more efficiently than robots.
