金鱼会开车?对,以色列新研究证明金鱼有陆地导航能力,还能看标志认出目的地

网友:和特斯拉比一场?

萧箫 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

只能在水中游动的金鱼,竟然学会了在地面上“开车”?

没错,它不仅能通过改变在鱼缸中游动的方向,来控制小车方向

经过努力后,还能准确到达指定地点(粉色标记)!

这是来自以色列内盖夫本-古里安大学(Ben-Gurion University of the Negev)的一项最新研究。他们将金鱼的鱼缸做成小车,来验证它们具有陆地上的导航能力

那么,这些金鱼究竟是怎么学会“开车”的呢?

给金鱼小车装上“防撞系统”

让金鱼控制小车方向这件事,本身其实并不难。

利用摄像头+目标检测算法,就能捕捉到金鱼在鱼缸中所处的位置,并以此决定小车行驶的方向:

这样金鱼即使没有离开鱼缸,也能通过“代步”的方法,到达屋子的每一个角落。

为了避免金鱼驾驶小车撞上墙壁等障碍物,研究人员给小车装上了激光雷达,并用树莓派控制它,不过激光雷达只用于防撞,不用于辅助金鱼的导航能力。

当小车与障碍物相距只有20cm的时候,小车就会自动停下,无论金鱼怎么操控这个小车,它都不再继续前进,直到金鱼转到其他方向:

这样一来,一个专门为金鱼打造的驾驶系统就做好了。

接下来就需要测试,金鱼究竟能不能学会控制小车到达指定地点。

不同环境下也能准确到达目的地

研究人员给实验房间的一面墙贴上粉色标记,训练金鱼控制小车到达目的地。

至于训练的方法,同样是通过“奖励”

研究人员严格控制金鱼的饮食,只有在它成功控制小车到达目的地后,才会给它比平时更多的食物奖励(左下角,到达目的地后给金鱼喂食):

这类训练按次数来进行,每次训练30分钟。每次训练前后,无论金鱼是否获得奖励,鱼缸都会立即被套上一个“不透明圆筒”,避免鱼收到粉色标记以外的视觉反馈。

一共有6条鱼参与这次训练。从结果来看,随着次数的增多,它们在30分钟内到达目的地的成功次数变得更高,路线分数平均值也变得更高:

不过,这还并不能证明金鱼就具有陆地导航能力。

万一这只是金鱼的“肌肉记忆”呢?

为此,研究人员通过更换起点的位置,来证明金鱼对于“粉色标签”目的地的记忆,不仅仅是一种肌肉记忆。

结果表明,即使不停更换起始点,金鱼在探索后也能准确到达指定地点:

又或是更换终点的位置 (粉色标记),金鱼在数次训练之后,也能快速到达目的地:

研究人员还发现金鱼能辨认目的地的色彩。即使给房间的几面墙壁分别打上不同颜色的标签,金鱼也能准确找到粉色标记:

事实证明,经过训练的金鱼不仅能准确到达指定目的地,还能准确识别目的地的标签颜色,最终获得奖励。

此前,虽然有研究发现鱼类具有“水中导航能力”,但并没有研究表明金鱼同样具有陆地导航能力,这次的实验结果无疑证明了这一点。

看到金鱼们的表现,有网友调侃,按这个效果,要不给金鱼和特斯拉来一场比赛,看谁驾驶得更漂亮(doge)?

还有不少网友想到了动漫电影里“脑洞大开”的金鱼剧情。

例如《伞学院》(The Umbrella Academy)中那位掌管宇宙时空的金鱼Boss:

还有在《飞出个未来》(Futurama,辛普森一家的衍生剧)中,一位科学家为自己的金鱼制作反潜水泳衣,并训练它在陆地上完成一系列任务:

有网友表示,根据这次实验的结论,可能真能做到让金鱼在家“遛自己”,而不用担心它们会撞上家具或是其他障碍物。

准备好给你家的金鱼换上一辆“鱼缸牌”汽车了吗?

论文地址:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166432821005994

参考链接:
[1]https://techcrunch.com/2022/01/03/the-fish-is-driving-again/
[2]https://twitter.com/ronen_segev/status/1477889582398164994

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