蜜蜂的優(yōu)點(diǎn)中,您可能不知道的是它們探測炸彈的訣竅。
由于它們可以用觸角吸收爆炸物的氣味,克羅地亞等國家的研究人員花費(fèi)了數(shù)年的時間完善了如何將蜜蜂用作地雷定位器。
但是有一個問題。當(dāng)昆蟲在一個被雷區(qū)污染的地方歡樂地?fù)u曳時,對人類來說很難追蹤它們的去向,尤其是因?yàn)樵诶讏錾献汾s蜜蜂并不是一個好主意。
那就是無人機(jī)的來源。波斯尼亞和黑塞哥維那以及克羅地亞的一個團(tuán)隊(duì)提出了一種使用無人機(jī)來監(jiān)視蜜蜂工作的方法。無人駕駛飛機(jī)飛來飛去,捕捉昆蟲的鏡頭,然后由計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)地雷可能隱藏在地面的什么地方。
幾十年前發(fā)生在戰(zhàn)爭中的地雷繼續(xù)在世界許多地方構(gòu)成致命威脅。在1990年代的巴爾干戰(zhàn)爭期間,成千上萬的人被種下了,許多人今天仍然生活著。
波斯尼亞和黑塞哥維那估計(jì)有80,000枚地雷,克羅地亞則大約有30,000枚。清除設(shè)備被視為一項(xiàng)長期,艱巨的任務(wù),沒有簡單的解決方案。但是技術(shù)創(chuàng)新仍然可以有所作為。
2017年11月20日,在波斯尼亞和黑塞哥維那薩拉熱窩林地的雷區(qū)中看到一個“死亡危險”標(biāo)志。
波斯尼亞和黑塞哥維那巴尼亞盧卡大學(xué)的弗拉基米爾·里索耶維奇(VladimirRisojevi?)說:“我們希望將人類排除在潛在危險之中,并嘗試使用無人機(jī)?!?br />
以前,另一個研究人員團(tuán)隊(duì)已經(jīng)磨練了一種在地雷探測中訓(xùn)練蜜蜂的方法。他們通過讓蜜蜂將TNT的氣味與食物(一種糖溶液)相關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
在野外,受過訓(xùn)練的蜜蜂往往聚集在埋有地雷的地方附近,以期尋找食物。
這種努力已經(jīng)進(jìn)行了很多年,但是Risojevi?教授說,他和他的團(tuán)隊(duì)意識到,計(jì)算機(jī)可以通過自動分析探雷蜂的鏡頭來幫助他們,以便繪制其活動并更容易地定位地雷。
即使這被證明是棘手的。
他說:“對于人類觀察者來說,很難在這段錄像中找到這些飛行中的蜜蜂,更不用說計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)了?!?br />
“有時候我以為我們?yōu)檫@樣做而瘋狂,但是我對我們獲得的結(jié)果感到驚喜。”
該團(tuán)隊(duì)從無人機(jī)拍攝的室外區(qū)域開始,在它們上面疊加了“合成蜂”-模糊的灰色斑點(diǎn),放大了整個場景。
當(dāng)他們設(shè)法使人工合成的蜜蜂與真實(shí)蜜蜂的鏡頭看起來無法區(qū)分時,研究小組轉(zhuǎn)向了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法,并對其進(jìn)行了訓(xùn)練,以準(zhǔn)確地檢測并跟蹤屏幕上的斑點(diǎn)。
在最近發(fā)表的一篇論文中描述的測試中,該算法證明了跟蹤這些數(shù)字蜜蜂的準(zhǔn)確性超過80%。
然后,研究人員帶到一個雷區(qū),一個安全的雷區(qū),在克羅地亞排雷行動中心的未公開地點(diǎn)埋有真實(shí)但已融化的地雷,以查看該系統(tǒng)在真實(shí)條件下的運(yùn)行情況。
測試結(jié)果的細(xì)節(jié)尚未發(fā)表在學(xué)術(shù)論文上,但里索耶維奇教授說,蜜蜂聚集的位置與測試地點(diǎn)已知地雷的位置之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。
目前,該系統(tǒng)通過使用編程為沿著預(yù)定路線飛行的無人機(jī)來工作,縱橫交錯雷區(qū),同時捕獲蜜蜂嗡嗡作響的鏡頭。對素材的分析隨后揭示了蜜蜂聚集的位置。
Risojevi?教授說,在充滿危險,活躍地雷的地方使用這種方法可能還需要幾年時間。但是,他認(rèn)為它可以補(bǔ)充其他排雷技術(shù)。在已經(jīng)用于排雷的技術(shù)工具中,包括帶有內(nèi)置探地雷達(dá)的手持式金屬探測器。
即使借助這樣的技術(shù),排雷團(tuán)隊(duì)也很難確定他們是否已從受污染的地區(qū)清除了每一個地雷。蜜蜂和無人機(jī)可以隨后進(jìn)行檢查,例如確認(rèn)沒有遺漏。
“良好的技術(shù)創(chuàng)新可以幫助……劃定邊界并確認(rèn)危險區(qū)域確實(shí)很有幫助,”紐約佩斯大學(xué)的馬修·布雷·博爾頓說,《政治雷區(qū):反對自動殺戮的斗爭》一書的作者說。
但是,他補(bǔ)充說,雷場問題沒有快速解決的辦法。通常,政治爭執(zhí)和資源匱乏意味著通關(guān)項(xiàng)目可能停滯不前,無論有什么技術(shù)可以提供幫助。另外,在也門等國家,至今仍在種植地雷。
Risojevi?教授希望,盡管有障礙,但他的團(tuán)隊(duì)的系統(tǒng)有一天將有助于對克羅地亞或波斯尼亞和黑塞哥維那等國的雷場進(jìn)行凈化。
并且可能還有其他應(yīng)用程序。
近年來,計(jì)算機(jī)視覺研究人員已經(jīng)開發(fā)出了能夠跟蹤和追蹤野外昆蟲的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。Risojevi?教授及其團(tuán)隊(duì)建議,這樣的工具有一天可以監(jiān)控傳粉媒介。這些昆蟲,包括蜜蜂,對農(nóng)作物和生態(tài)系統(tǒng)的健康至關(guān)重要,但其數(shù)量最近一直在下降,這主要是由于人類活動造成的污染。
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