Animali

Le formiche insegneranno ai robot come muoversi in modo efficiente?

Grazie all'uso dell'intelligenza artificiale è possibile adottare un nuovo metodo per seguire gli spostamenti delle formiche con più precisione.

Studiare le formiche non è un'impresa semplice, in particolare se ci si concentra su un singolo individuo e non su un intero formicaio: stiamo parlando di animali piccoli, veloci, che spesso si muovono in gruppo, seguirle una a una è un'impresa complessa e spesso risulta un'operazione imprecisa.

Dopo dieci anni di lavoro, un team dell'università di Münster, in Germania, potrebbe avere risolto questo problema con l'invenzione di un sistema di tracciamento che fa uso dell'intelligenza artificiale per seguire il percorso di una singola formica in mezzo alle migliaia del formicaio: si chiama CATER (Combined Animal Tracking & Environment Reconstruction) e, come descritto in uno studio pubblicato su ScienceAdvances, funziona con i normali video ad alta definizione. CATER potrebbe essere applicato anche allo studio di altri animali, e secondo gli autori potrebbe ispirare anche una nuova generazione di robot in grado di navigare senza fatica in ambienti ostili.

Navigare a vista. Le formiche su cui è stato sperimentato CATER sono della specie Cataglyphis velox e, a differenza di molte altre formiche che usano tracce di feromoni per orientarsi e coordinarsi tra loro, navigano il loro ambiente usando esclusivamente input visivi.

Finora, però, gli studi sul loro comportamento sono stati condotti a mano: prevedevano di dividere il terreno intorno al formicaio in griglie, e di seguire un singolo individuo griglia per griglia, disegnandone il percorso in diretta. CATER, invece, usa la cosiddetta visione artificiale, un sistema addestrato a riconoscere e interpretare le immagini di un video, anche quelle catturate da una normale telecamera HD. Nello specifico, CATER è in grado di identificare una singola formica e seguirla per tutto il suo percorso, distinguendola dalle altre e ignorando il "rumore di fondo" visivo dato dal paesaggio circostante.

Studiare per… copiare! Il sistema si è rivelato estremamente efficace, e ha già rivelato alcuni segreti della navigazione delle formiche del deserto. Il team ha messo alla prova la loro capacità di ritrovare la strada del formicaio partendo sia da un luogo noto (solitamente un punto dove le formiche avevano trovato del cibo), sia da uno mai visto prima, nel quale gli scienziati le hanno trasportate. Le osservazioni hanno rivelato che a queste formiche basta percorrere la strada tra il formicaio e il "buffet" una singola volta per ricordarsela; e che quando vengono allontanate dai percorsi noti applicano dei minuziosi protocolli di ricerca finché non incrociano un sentiero conosciuto – a quel punto tornano ad accelerare, perché sanno come tornare a casa.

Stiamo parlando di viaggi che possono coprire anche 1km di distanza, un'enormità per un animale così piccolo, e in un ambiente dove la temperatura può superare i 50 °C. Il prossimo passo è provare a capire come queste formiche costruiscono i loro percorsi e quali sono i punti di riferimento che usano per orientarsi: i loro metodi potrebbero tornarci utili nella programmazione di robot che devono agire in luoghi dove non possono appoggiarsi a un segnale satellitare, ma devono cavarsela solo con le loro forze.

28 aprile 2023 Gabriele Ferrari
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

Nel nuovo numero di Focus Storia esploriamo l’affascinante mondo dell’antico Egitto. Partendo da un’intervista al direttore del Museo Egizio di Torino, Christian Greco, celebriamo i 200 anni di storia del primo museo al mondo dedicato agli Egizi. Raccontiamo poi le collezioni che hanno attraversato il tempo e le straordinarie scoperte di Schiaparelli, l’archeologo che trasformò il museo torinese.

L’articolo "Geniale Champollion" ripercorre le intuizioni del linguista che decifrò i geroglifici, mentre in "Egittologia made in Italy" celebriamo i pionieri italiani della disciplina. Concludiamo questa sezione con "Salvate Abu Simbel", che narra il salvataggio dei maestosi templi minacciati dalle acque.

 

Non mancano gli approfondimenti storici:

  • Alla gogna: il processo a Oscar Wilde, che pagò caro il suo anticonformismo.
  • Carabinieri a Creta: una missione di pace italiana nel cuore del Mediterraneo.
  • La favola di Natale: la commovente storia di Giovannino Guareschi, che trovò la speranza in un lager nazista.

 

ABBONATI A 29,90€

In questo numero di Focus, puntiamo i riflettori su un tema cruciale: la prevenzione. Attraverso il dossier  esploriamo come scienza, tecnologia e medicina stanno rivoluzionando il nostro approccio alla salute e al benessere.

Un viaggio tra scoperte e innovazioni per vivere meglio e più a lungo. Dalla prevenzione delle malattie cardiovascolari alle ultime tecniche per diagnosticare precocemente il cancro, fino all'importanza della salute mentale e alle nuove frontiere della nutrizione.

Raccontiamo inoltre la scoperta di Lucy, il fossile che ha riscritto la nostra storia evolutiva, e immaginiamo cosa sarebbe accaduto se Costantino non avesse legalizzato il Cristianesimo. Scopriamo anche perché "avere la testa tra le nuvole" è fondamentale per il cervello e sveliamo le forme morbide della natura, quelle curve nascoste che definiscono il mondo vivente.

ABBONATI A 31,90€
Follow us