מאמר זה מקורו במגזין Hakai, פרסום מקוון על מדע וחברה במערכות אקולוגיות בחוף. קרא עוד סיפורים כאלה בכתובת hakaimagazine.com.
שונית המחסום הגדולה של אוסטרליה לא מצליחה להפסיק הפסקה: על רקע ההתמודדות עם זיהום, הוריקנים, והתקפי גב אל גב אלבנת אלמוגים, השונית האייקונית ביותר בעולם נאכלת בחיים על ידי מיליוני ארסיים עוקצניים וארסיים. כוכבי ים המכונים כוכב ים של קוצים כוכב ים (COTS). אבל במאגר שראוי לסרט מדע בדיוני, מדענים פיתחו רובוט חדש כדי לצוד ולהרוג את כוכבי הים האלה - רכב תת-ימי רצחני, אוטונומי, שנקרא RangerBot.
מאז שנת 2010 אוכלוסיית ה- COTS שאוכלת באלמוגים הולכת וגדלה, וההתפרצות מכה את שונית המחסום הגדולה שאורכה כ -2, 300 קילומטרים. RangerBot מוצג השבוע לשונית - ולסיוטים של כוכבי הים - השבוע, בין היתר כדי לסייע במאמצים מתמשכים לשלוט ב- COTS. צייד השופטים האוטונומי הזה הוא תוצאה של מחקר ופיתוח של יותר מעשור על ידי הרובוטיסט אוניברסיטת קווינסלנד (QUT) מתיו דונבין, מגובה במענק של 750, 000 דולר ארה"ב מהזרוע ללא מטרות רווח של גוגל.
התפרצויות מיטות ילדים היו הגורם העיקרי למוות האלמוגים בשונית המחסום הגדולה הנאבקת. נראה כי הבומים נגרמים על ידי גורמים מרובים: כוכבי הים פורים וצומחים במהירות, נגר חקלאי מגביר את המזון עבור הזחלים שלהם, ובני האדם דייגו יתר על המידה את מעט הטורפים המוכנים לאכול את הכריות הארסיות. מחקרים מראים כי הפעלת פיצוץ כוכב הים זה ומניעת קוצים עתידיים עשויה לעזור להפוך את ירידות האלמוגים בשונית המחסום הגדולה.
כאן ראה דנבין סיכוי ליישם את מחקריו בראייה רובוטית. עוד בשנת 2005 פיתח דנבין מערכת ממוחשבת שיכולה לזהות COTS ברמת דיוק של 67 אחוזים. אבל הצעד הבא והתאמת המערכת להשמדה של כוכב ים ברגע שאיתר אותו היה אתגר גדול. הריגת COTS הייתה מחייבת הזרקת פיתרון רעיל לכל אחד מ 20 הזרועות של כוכב ים. מתגעגע לכמה אנשים והחיה יכולה לשרוד ולהתחדש. "זו משימה גדולה אפילו לאדם וזה לא היה אפשרי עבור מערכת רובוטית", אומר דונבין.
אבל בשנת 2014 הגיע פיתרון לבעיה הספציפית ההיא: התגלית כי זריקה יחידה של נגזרת של מרה (מיץ העיכול החומצי מכיס המרה, לרוב מפרות או כבשים) יכולה לשגר COTS במהירות ובאופן מוחלט. מלחי מרה אלו גורמים לנזק לרקמות ולתגובה חיסונית עוצמתית ההורגת את כוכב הים בפחות מ- 20 שעות. דונבין התחיל לעבוד בבניית רובוט המבוסס על מערכת הזרקה חדשה זו עם זריקה אחת. התוצאה הייתה רובוט דמוי טורפדו בשם COTSbot. ההתקדמות בראייה רובוטית ובינה מלאכותית פירושה ש- COTSbot יכול היה לזהות COTS 99.4 אחוז מהזמן.
כוכבי הים של קוצים הכוכבים אוכלים אלמוגים, והאוכלוסייה הפורחת שלהם גורמת לבעיות גדולות בשונית המחסום הגדולה של אוסטרליה. (Tarasovs / iStock) בעוד ש- COTSbot היה הוכחת מושג מוצלחת, היו לה מגבלות רבות המונעות את השימוש הנרחב שלה בשונית. הרובוט היה גדול ויקר ויכול לפרוס אותו רק על ידי מומחה. דונבין וצוותו חזו ברובוט זול וקטן יותר שהיה רב-תכליתי וקל יותר לשימוש - חזון שהגשמו עם RangerBot.
"המטרה הייתה להפוך את זה לאינטואיטיבי מאוד, כמו איך יש למל"טים היום. אתה מרים טאבלט, מתכנן קצת משימה ולחץ על משחק ", אומר דונבין. ההגעה לשלב זה כלל בדיקה ושכלול הבקרות עם המון משתמשים פוטנציאליים, כולל תלמידים ביותר מתריסר בתי ספר תיכוניים אזוריים. הם גם השלימו את הערכה של RangerBot, והעניקו לה חיישנים באיכות מים, אורות, סוללות נשלפות ודחף נוסף בכדי שיוכל לאסוף דגימות מים, לפעול בלילה ולפרקי זמן ארוכים יותר, ולתמרן לכל הכיוונים.
רוס באבקוק, שלומד את ניהול COTS בארגון המחקר המדעי והתעשייתי של אוסטרליה, הוא אופטימי ביחס לפוטנציאל של RangerBot להרחיב את מאמצי השליטה בכוכבי הים למים עמוקים פחות נגישים ולאסוף נתונים באיכות גבוהה על אלמוגים וכוכבי ים כדי ליידע את ההנהלה הנוכחית. "אני מאמין שלדברים האלה יש מקום בארגז הכלים של אקולוגים ימיים, ואנחנו מתקרבים יותר ויותר ליום בו אקולוגים ימיים כמוני יכולים להפעיל אחד מבלי שיבוא רוכב רובוטיקה. תביא את זה הלאה, "הוא אומר.
יום אחד, ציי של RangerBots עשויים לפקח באופן אוטונומי על אזורים נרחבים בשונית המחסום הגדולה, לדברי באבקוק, המשלימים מערכות ניטור שוטפות ומחמשים את מנהלי השוניות עם נתונים טובים יותר.
ג'וליה דייויס, אחת מעמיתיה של דונבין ב- QUT, עזרה בבדיקת ממשק המשתמש במהלך הפיתוח של RangerBot. היא משווה את הפוטנציאל של RangerBot לפוטנציאל של מערכת מצלמות תנועה בכבישים מהירים, שיכולה לספק הודעה מהירה על תאונות והאטות.
באופן מיידי יותר, מקווה דנבין כי חמשת ה- RangerBots המבצעיים שלו יוכלו לספק סימני אזהרה מוקדמים להתפרצויות COTS ברחבי שונית המחסום הגדולה. עם זאת, הוא נותר מציאותי ביחס למגבלות ה- RangerBots. "הם צריכים להיות כלים להרחבת תוכניות הניהול שלנו, " לא להחליף אותם, הוא אומר.
סיפורים קשורים ממגזין Hakai:
- שוט של סיד
- מה קורה כשריף אלמוגים מת?
