雄性飛蛾在尋偶過(guò)程中,用空氣中的信息素——氣味——為自己導(dǎo)航，找到幾百米以外的“她”。其中涉及兩個(gè)步驟：找到信息素，然后逆風(fēng)飛行。理解這些昆蟲行為對(duì)無(wú)人機(jī)研究有用處嗎？近日，美國(guó)加州大學(xué)昆蟲學(xué)教授林·卡德的科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，展示了這些昆蟲行為會(huì)幫助無(wú)人機(jī)快速找到信息素，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物。
　　
　　該科研團(tuán)隊(duì)的模擬數(shù)據(jù)基于對(duì)舞毒蛾行為習(xí)性的觀察以及風(fēng)洞試驗(yàn)。在模擬環(huán)境中，他們?cè)O(shè)定了自然的風(fēng)向和纖細(xì)的信息素，并讓100多個(gè)虛擬飛蛾同時(shí)在一個(gè)沒(méi)有邊界的環(huán)境中各自尋找氣味——這在實(shí)地條件下是很難直接觀察并測(cè)量的。
　　
　　模擬實(shí)驗(yàn)表明，那些被設(shè)定去尋找信息素的無(wú)人機(jī)沒(méi)有必要對(duì)風(fēng)向進(jìn)行探測(cè)。“我們的模擬表明，隨機(jī)游動(dòng)，也就是隨機(jī)跟著風(fēng)向前進(jìn)并偶爾調(diào)整方向是發(fā)現(xiàn)信息素zui快捷的方式，這也很可能就是雌性飛蛾尋偶的路徑。”林·卡德說(shuō)。他表示，這種策略zui容易找到信息素，而且這一結(jié)論與之前他們對(duì)飛蛾的觀察結(jié)果相匹配。
　　
　　之前曾有理論模型偏向于將尋找信息素與飛行風(fēng)向結(jié)合起來(lái)，如側(cè)風(fēng)飛行模式。該研究證明，側(cè)風(fēng)飛行并不像預(yù)測(cè)的那樣是*飛行方式，而順風(fēng)則是zui不容易成功的方式。
　　
　　卡德表示，在模擬實(shí)驗(yàn)中，飛蛾一旦發(fā)現(xiàn)信息素，就會(huì)沿逆風(fēng)方向去尋找氣味的來(lái)源。這一過(guò)程在飛行類昆蟲如飛蛾、蒼蠅和蚊子中是很好理解的。但是，這些昆蟲如何發(fā)現(xiàn)信息素并找到zui的搜尋策略，也就是以zui省力的方式飛行，還未得到深入研究。他認(rèn)為，這一研究結(jié)果或可以啟發(fā)無(wú)人機(jī)研究：例如，搜索污染源的無(wú)人機(jī)可以模擬昆蟲在大自然中尋找信息素時(shí)采用的路徑搜索氣味，并找到目標(biāo)物。