See artikkel pärineb ajakirjast Hakai, veebiväljaandest teaduse ja ühiskonna kohta ranniku ökosüsteemides. Loe veel selliseid lugusid saidil hakaimagazine.com.
Austraalia Suur Vallrahu ei suuda pausi teha: peale korallide pleegitamise, orkaanide ja vastupidiste korallide pleegitamisega võitlemise söövad miljonid kipitavad ja mürgised maailmas kõige ikoonilisemat riffi elusalt meritähed, mida tuntakse okkade meritähena (COTS). Kuid ulmefilmi jaoks sobitusvalmis on teadlased välja töötanud uue roboti nende meretähtede jahtimiseks ja tapmiseks - mõrvarlik, autonoomne veealune sõiduk nimega RangerBot.
Alates 2010. aastast on õitsenud kohalike korallide söömise COTS-i populatsioon ja haiguspuhang vaevab 2300 km pikkust suurt barjäärrahu. RangerBot tutvustatakse sel nädalal reefile - ja meretähe õudusunenägudele - osaliselt selleks, et aidata COTS-i kontrolli all hoida pidevalt. See autonoomne pearahakütt on Queenslandi Tehnikaülikooli (QUT) robotisti Matthew Dunbabini enam kui kümme aastat kestnud uurimistöö ja arendustegevuse tulemus, mida toetas 750 000 USA dollari suurune toetus Google'i mittetulundusühingult.
COTS-i puhangud on olnud hädas oleva Suur Vallrahu korallide surma peamine põhjus. Poomide ilmnemist põhjustavad mitmed tegurid: meretähed on viljakad ja kiiresti kasvavad, põllumajanduslik äravool suurendab nende vastsete toitu ja inimesed on üledoosinud vähesed röövloomad, kes on valmis sööma mürgiseid näpunäiteid. Uuringud näitavad, et selle meretähe plahvatuse kontrolli alla saamine ja tulevaste naelu ärahoidmine võib aidata korallide languse tagasikäigul Suurel Vallrahel.
See oli koht, kus Dunbabin nägi võimalust rakendada oma uurimusi robotnägemuse alal. Juba 2005. aastal töötas Dunbabin välja arvutipõhise süsteemi, mis võimaldab COTS-i tuvastada umbes 67-protsendise täpsusega. Järgmise sammu astumine ja süsteemi kohandamine meretähe tegelikuks hävitamiseks siis, kui see oli märgatud, oli suur väljakutse. COTS-i tapmine oleks nõudnud mürgise lahuse süstimise igasse meritähe umbes 20 relva. Jäta väheks ja loom võiks ellu jääda ja taastuda. "See on suur ülesanne isegi inimesele ja robotisüsteemile oli see võimatu, " ütleb Dunbabin.
Kuid 2014. aastal leiti sellele konkreetsele probleemile lahendus: avastus, et sapipõie, enamasti lehmade või lammaste happelise seedemahu (ühe sapipõie, enamasti lehma või lamba) ühekordne ampull võib COTSi kiiresti ja täielikult ära saata. Need sapisoolad põhjustavad kudede kahjustusi ja võimast immuunvastust, mis tapab meritähe vähem kui 20 tunni jooksul. Dunbabin jõudis selle uue ühe löögi sissepritsesüsteemi ümber robotit ehitama. Tulemuseks oli torpeedolaadne robot nimega COTSbot. Robootilise nägemise ja tehisintellekti areng tähendas, et COTSbot suudab COTS-i ära tunda 99, 4 protsenti ajast.
Võralised meritäht sööb koralli ja nende õitsev populatsioon põhjustab suuri probleeme Austraalia Suure Vallrahu piirkonnas. (Tarasovs / iStock) Kuigi COTSbot oli kontseptsiooni edukas tõestus, oli sellel palju piiranguid, mis takistasid selle laialdast kasutamist rifil. Robot oli suur ja kallis ning seda võis kasutusele võtta ainult ekspert. Dunbabin ja tema meeskond kujutasid ette odavamat väiksemat robotit, mis oleks mitmekülgsem ja hõlpsamini kasutatav - visiooni, mille nad RangerBoti abil realiseerisid.
“Eesmärk oli muuta see väga intuitiivseks, näiteks kuidas droonid tänapäeval on. Võtate tahvelarvuti, plaanite natuke missiooni ja vajutad mängu, ”räägib Dunbabin. Sellesse etappi jõudmine hõlmas katsetamist ja viimistlemist paljude potentsiaalsete kasutajatega, sealhulgas enam kui tosina piirkondliku keskkooli õpilasega. Samuti täiustasid nad RangerBoti komplekti, andes sellele veekvaliteedi andurid, tuled, eemaldatavad akud ja täiendava tõukejõu, et see saaks koguda veeproove, töötada öösel ja pikemat aega ning manööverdada igas suunas.
Russ Babcock, kes õpib COTS-i juhtimist Austraalia Rahvaste Ühenduse teadus- ja tööstusuuringute organisatsioonis, on optimistlik RangerBoti võimaluste suhtes laiendada meretähtede kontrollimise jõupingutusi sügavamatesse, vähem juurdepääsetavatesse vetesse ja koguda praeguse juhtkonna teavitamiseks kvaliteetseid andmeid korallide ja meretähtede kohta. „Ma usun, et nendel asjadel on koht mereökoloogide tööriistakastis ja me jõuame päevale aina lähemale, kui pelgalt minusugused mereökoloogid saavad seda kasutada ilma robootikaringi kaasamata. Tooge see kaasa, ”ütleb ta.
Ühel päeval võivad RangerBotsi laevastikud autonoomselt jälgida Suure Vallrahu ulatuslikke alasid, täiendab Babcock, täiendades praegusi seiresüsteeme ja relvastushaldurite relvastamist paremate andmetega.
Julia Davies, üks Dunbabini kolleegidest QUT-is, aitas RangerBoti arenduse ajal kasutajaliidest testida. Ta võrdleb RangerBoti võimalusi maanteeliikluse kaamerate süsteemiga, mis võib õnnetustest ja aeglustustest kiiresti teada anda.
Vahetumalt loodab Dunbabin, et tema viis töötavat RangerBotti suudavad anda varajase hoiatamise märke COTSi puhangutest Suure Tõkkerahu kohal. Siiski on ta RangerBotsi piirangute osas realistlik. "Need peaksid olema tööriistad meie juhtimisprogrammide laiendamiseks, " ei tohiks neid asendada.
Seotud lood ajakirjast Hakai:
- Pilt lubjast
- Mis juhtub, kui korallrahu sureb?
