Dengan lebih dari 70% responden survei tahunan AAA tentang pelaporan mengemudi otonom, mereka takut berada di dalam mobil yang sepenuhnya dapat mengemudi sendiri, pembuat seperti Tesla mungkin akan kembali ke papan gambar sebelum meluncurkan sistem self-driving yang sepenuhnya otonom. Tetapi penelitian baru dari Universitas Northwestern menunjukkan kepada kita bahwa kita mungkin lebih baik menempatkan lalat buah di belakang kemudi daripada robot.
Drosophila telah menjadi subjek sains selama manusia telah menjalankan eksperimen di laboratorium. Tetapi mengingat ukurannya, mudah untuk bertanya-tanya apa yang bisa dipelajari dengan mengamatinya. Penelitian yang diterbitkan hari ini di jurnal Nature Communications menunjukkan bahwa lalat buah menggunakan pengambilan keputusan, pembelajaran, dan ingatan untuk melakukan fungsi sederhana seperti melepaskan diri dari panas. Dan para peneliti menggunakan pemahaman ini untuk menantang cara kita berpikir tentang mobil tanpa pengemudi.
Penemuan bahwa pengambilan keputusan, pembelajaran, dan memori yang fleksibel digunakan oleh lalat selama tugas navigasi yang sederhana adalah hal baru dan mengejutkan, kata Marco Gallio , penulis terkait pada studi tersebut. Ini mungkin membuat kita memikirkan kembali apa yang perlu kita lakukan untuk memprogram kendaraan self-driving yang aman dan fleksibel.
Menurut Gallio, seorang profesor neurobiologi di Sekolah Tinggi Seni dan Sains Weinberg, pertanyaan di balik penelitian ini serupa dengan para insinyur yang menjengkelkan yang membuat mobil yang bergerak sendiri. Bagaimana lalat buah (atau mobil) mengatasi hal baru? Bagaimana kita bisa membangun mobil yang secara fleksibel mampu beradaptasi dengan kondisi baru?
Penemuan ini mengungkapkan fungsi otak dalam hama rumah tangga yang biasanya dikaitkan dengan otak yang lebih kompleks seperti tikus dan manusia.
Perilaku hewan, terutama serangga, sering dianggap sebagai mesin yang kaku dan terprogram, kata Gallio. Kebanyakan orang sulit membayangkan bahwa hewan yang berbeda dari kita seperti lalat buah mungkin memiliki fungsi otak yang kompleks, seperti kemampuan untuk belajar, mengingat, atau membuat keputusan.
Untuk mempelajari bagaimana lalat buah cenderung melepaskan diri dari panas, laboratorium Gallio membangun ruang plastik kecil dengan empat ubin lantai yang suhunya dapat dikontrol secara independen dan mengurung lalat di dalamnya. Mereka kemudian menggunakan rekaman video resolusi tinggi untuk memetakan bagaimana lalat bereaksi ketika menemukan batas antara ubin hangat dan ubin dingin. Mereka menemukan lalat sangat pandai memperlakukan batas panas sebagai penghalang tak terlihat untuk menghindari rasa sakit atau bahaya.
Dengan menggunakan pengukuran nyata, tim membuat model 3D untuk memperkirakan suhu yang tepat dari setiap bagian tubuh kecil lalat selama percobaan. Selama uji coba lainnya, mereka membuka jendela di kepala lalat dan merekam aktivitas otak di neuron yang memproses sinyal suhu eksternal.
Artikel lain: Membuat Plastik Yang Lebih Bersih Dan Lebih Hijau Dari Bagian-Bagian Limbah Ikan
Miguel Simes, seorang peneliti pascadoktoral di lab Gallio dan salah satu penulis utama studi tersebut, mengatakan lalat dapat menentukan dengan sangat akurat apakah jalur terbaik menuju keamanan termal adalah ke kiri atau kanan. Memetakan arah pelarian, Simes mengatakan lalat hampir selalu melarikan diri ke kiri ketika mereka mendekat dari kanan, seperti bola tenis yang memantul dari dinding.
Saat lalat menghadapi panas, mereka harus membuat keputusan cepat, kata Simes. Apakah aman untuk melanjutkan, atau haruskah berbalik? Keputusan ini sangat bergantung pada seberapa berbahaya suhu di sisi lain.
Mengamati respons sederhana mengingatkan para ilmuwan tentang salah satu konsep klasik dalam robotika awal.
Dalam bukunya yang terkenal, ahli cyberneticist Valentino Braitenberg membayangkan model sederhana yang terbuat dari sensor dan motor yang dapat mereproduksi perilaku hewan, kata Josh Levy, seorang mahasiswa pascasarjana matematika terapan dan anggota laboratorium Gallio dan profesor matematika terapan William Kath. Kendaraan adalah kombinasi kabel sederhana, tetapi perilaku yang dihasilkan tampak rumit dan bahkan cerdas.
Braitenberg berpendapat bahwa banyak perilaku hewan dapat dijelaskan dengan prinsip yang sama. Tapi apakah itu berarti perilaku lalat dapat diprediksi seperti salah satu robot yang dibayangkan Braitenberg?
Tim Northwestern membuat kendaraan menggunakan simulasi komputer tentang perilaku lalat dengan kabel dan algoritme yang sama dengan kendaraan Braitenberg untuk melihat seberapa dekat mereka dapat meniru perilaku hewan. Setelah menjalankan simulasi perlombaan model, tim menjalankan semacam proses seleksi alam, memilih mobil yang paling baik dan memutarnya sedikit sebelum menggabungkannya kembali dengan kendaraan berperforma tinggi lainnya. Levy menjalankan 500 generasi evolusi dalam cluster komputasi NU yang kuat, membangun mobil yang pada akhirnya mereka harapkan akan berhasil serta lalat untuk melarikan diri dari panas virtual.
Simulasi ini mendemonstrasikan bahwa kendaraan terprogram pada akhirnya berevolusi untuk menghasilkan kinerja yang hampir sebaik lalat. Tetapi sementara lalat sungguhan terus meningkatkan kinerja dari waktu ke waktu dan belajar mengadopsi strategi yang lebih baik untuk menjadi lebih efisien, kendaraan tetap bodoh dan tidak fleksibel. Para peneliti juga menemukan bahwa meskipun lalat melakukan tugas sederhana untuk melepaskan diri dari panas, perilaku lalat tetap tidak dapat diprediksi, menyisakan ruang untuk keputusan individu. Akhirnya, para ilmuwan mengamati bahwa sementara lalat yang kehilangan antena beradaptasi dan mencari strategi baru untuk melepaskan diri dari panas, kendaraan yang rusak dengan cara yang sama tidak dapat mengatasi situasi baru dan berbelok ke arah bagian yang hilang, akhirnya terjebak berputar seperti anjing yang mengejar ekornya.
Gallio mengatakan gagasan bahwa navigasi sederhana mengandung kompleksitas seperti itu memberikan umpan untuk pekerjaan masa depan di bidang ini.
Sumber: scienceblog.com-pixabay.com
Baca juga:
Peneliti Mengembangkan Tes Darah Untuk Depresi, Gangguan Bipolar
