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機器狗上陣!AI技術助攻擊退紅火蟻入侵

在公園裡,機器狗正忙碌地穿梭,它不是在打球或玩耍,而是專心尋找一種叫做「紅火蟻」的危險害蟲!這個場景雖然像是科幻小說中的情節,但現在已經變成了現實。

來自中國和巴西的研究團隊最近展示了他們的突破性成果:一隻名為「賽博狗」(CyberDog)的機器狗,搭配最新的人工智能技術,專門用來定位和識別紅火蟻的巢穴。這項研究成果已發表在《害蟲管理科學》期刊上,引發了廣泛關注。

那為什麼我們需要對付紅火蟻呢?這些小螞蟻的破壞力可是大得驚人!自1930年代被意外引入美國以來,紅火蟻已經擴散到中國、日本和歐洲等地,造成了嚴重的生態破壞和經濟損失。

研究人員Eduardo Fox解釋道:「火蟻巢穴對未經訓練的人來說非常難以識別,而在炎熱的天氣下搜尋大面積區域既耗時又累人。機器狗能夠自動定位巢穴,不需要專門訓練的人員,而且可以在一天中的任何時候運行,不受氣溫影響。」

那麼,這隻神奇的機器狗到底是如何工作的呢?研究團隊使用了小米公司的CyberDog機器狗,並將它與一個經過訓練的人工智能模型相結合。這個模型學習了超過1,100張火蟻巢穴的圖片,結果使得巢穴檢測精度達到驚人的90%以上!

先用前爪按壓試探 分辨廢棄還是活躍的洞穴

本圖展示了機器狗(CyberDog)與受訓人員在相同測試區域尋找紅火蟻巢穴的效率比較。圖中顯示了(a)完成測試區域所需的時間,(b)記錄到的火蟻巢穴數量,(c)遺漏的火蟻巢穴數量,以及(d)誤識別為火蟻巢穴的物體數量。統計結果顯示,機器狗在上述各項指標上均顯著優於受訓人員(,P < 0.01;*,P < 0.001)。(圖/《害蟲管理科學》)

但最有趣的是,研究人員還教會了機器狗一項特殊技能:用前爪按壓可疑的巢穴。當火蟻巢穴被打擾時,工蟻會急忙從縫隙中衝出來,展現出攻擊性行為。這樣的方法可以幫助機器狗分辨活躍的巢穴和被遺棄的巢穴,從而避免誤判其他物種的巢穴。

在實地測試中,這套系統的表現令人驚嘆!機器狗能夠發現比人類檢查員多三倍的火蟻巢穴,而且精確度更高。

儘管這項技術目前仍面臨一些挑戰,比如電池續航力短和成本高等問題,但研究人員相信,隨著技術的進步,這些問題會得到解決。

研究人員Zheng Yan表示:「除了能夠在城市環境中靈活導航,機器狗還能吸引公眾的注意。在中國,火蟻是一個嚴重的威脅,但許多人對公共區域中火蟻的危險仍不夠了解。因此,看到機器狗追蹤火蟻巢穴很可能會引起公眾的興趣,並提高對火蟻存在的認識。」

未來,我們可能會在公園裡見到這些高科技的「獵蟻犬」!它們不僅能幫助我們對抗這些討厭的紅火蟻,還能成為有趣的科普教育工具。科技和自然保護的結合,為我們展現了一個充滿希望的未來!

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首圖來源:r. Hualong Qiu, Guangdong Academy of Forestry cc By4.0

圖片來源:Pest Management Science (2024). cc By4.0 

參考論文:

1.The implementation of robotic dogs in automatic detection and surveillance of red imported fire ant nests

Pest Management Science (2024).

延伸閱讀:

1.螞蟻展現驚人醫術:首次觀察到「截肢」救命行為