Arılar ve Balıklar Konuşursa: Robotlar Aracılığıyla Türler Arası İletişim

Robotlar, 20. yüzyılda bilim kurgu olmaktan çıkıp laboratuvarlarda insanların çeşitli isteklerine cevap vermek için geliştirilmeye başlandı. Sanayide, üretim süreçlerini değiştirirken insan emeğinin yerine geçiyor. Isaac Asimov’un “Ben, Robot” kitabındaki öykülerinde kurguladığı “pozitronik beyinli” robotlar, 21. yüzyılda yapay zekâ ile birlikte artık daha çok hayatlarımıza giriyor. Peki, bu öğrenebilen robotlar, hiç etkileşime girmeyen canlılar arasında iletişimi sağlayabilir mi? Bir grup bilim insanı bunun için ilk adımı atmayı başardı.

Herhangi bir hayvan türüne ait bir sürünün içerisine yerleştirilen bir robotun hayvan davranışları üzerine olan etkileri yaklaşık son on yıldır üzerinde çalışılan bir konu.  Örneğin, robotlar aracılığıyla bir sığır sürüsünün hareketlerinin değiştirilebileceği  (Correll, 2008) veya robotların bir hamamböceği sürüsünün kolektif karar verme süreçlerini etkileyebileceği gösterildi (Halloy, 2007). 2019 yılı Mart ayında “Science Robotics” dergisinde yayımlanan bir çalışma ile ilk defa iki farklı hayvan türünün birbirleri ile etkileşerek ortak karar alabildiği gösterildi (Bonnet, 2019). Bu çalışma, Avusturya, İsviçre, Almanya, Fransa, Hırvatistan ve Portekiz’de yer alan altı farklı araştırma enstitüsünün ortaklaşa yürüttüğü ASSISIbf (Animal‌ and‌ robot‌ Societies‌ ‌Self-organise‌ and‌ Integrate‌ by‌ Social‌ Interaction‌- bees‌ and‌ fish)‌ adlı 6 milyon avroluk bütçeye sahip bir Avrupa Birliği projesi kapsamında gerçekleştirildi.

Araştırmacılar, biri İsviçre’de, biri Avusturya’da olmak üzere Şekil-1’de görülen iki farklı deney düzeneği geliştirdiler. İsviçre’deki düzenekte, dairesel koridor şeklinde bir havuz ve bu havuzun içinde bir zebra balığı sürüsü bulunuyor. Bu sürünün içinde ayrıca bir adet robot-balık kullanılıyor. Balıkların saat yönü (CW) veya saat yönünün tersi (CCW) olmak üzere iki yönde yüzme seçeneği mevcut. Bu robot-balığın alttan bilgisayar içeren bir düzenek ile hangi yöne doğru yüzeceği kontrol ediliyor.  Avusturya’daki düzenekte ise bir bal arısı sürüsü ve iki adet sabit robot-arı mevcut.  Her bir robot-arının üzerinde sıcaklık ve kızılötesi (IR) yakınlık sensörleri ve robotun sıcaklığını kontrol etmeye yarayan Peltier eleman mevcut. Buradaki arı sürüsü, robot-arıların sıcaklığına göre hangisinin etrafında toplanacaklarına yönelik bir seçim yapıyorlar. İki düzenek de kameralar vasıtasıyla izlenerek balıkların hangi yöne doğru yüzdüğü ve arıların da hangi robot-arının etrafında toplandığı tespit ediliyor. Bu iki düzenek internet vasıtasıyla birbirine bağlanarak kapalı döngü bir sistem kuruluyor.

Şekil 1 – İsviçre ve Avusturya’da kurulan deney düzenekleri

Bu kapalı döngü sistemde arıların hangi robot-arı etrafında toplandığı diğer taraftaki robot-balığın yüzme yönünü etkiliyor. Benzer şekilde robot-balığın yüzme yönü hangi robot-arının daha sıcak olacağını etkiliyor. Aşağıdaki video ile de izlenebilecek bu deneyde başlangıçta bir kaos oluyor. Arılar farklı robot-arıların etrafında toplanırken balık sürüsündeki balıklar farklı yönlerde yüzüyor. Ancak yaklaşık 25 dakika sonra iki taraf arasında bir uzlaşma sağlanıyor ve her iki sürü de koordineli olarak ortak bir seçim yapıyor. Bu durum, normalde etkileşimde bulunmayan iki farklı tür arasında robotlar aracılığıyla koordinasyonun sağlandığını gösteriyor.

Peki, bu çalışma ne gibi şeylerin önünü açacak? Araştırmacılar, bu yaklaşımın bitkiler, mantarlar ve mikroorganizmalar gibi türler arasında etkileşim sağlamak için kullanılabileceğini belirtiyorlar. Böylelikle, ekosistemler içinde bilgi akışı sağlayarak kopuk bağlantıların tekrar kurulması sağlanabilir.  Ayrıca, robotik sistemlerin hayvan davranışlarını öğrenip adapte olduğu uygulamalar da mümkün olabilir. Bunun yanında, iki farklı türün haberleşebilmesi, türlerin farklı alanlardaki potansiyelini kullanmamızı sağlayabilir. Sonuç olarak, bu yaklaşım ile tarım, hayvancılık ve çevre koruma başta olmak üzere birçok alanda doğaya zarar vermeden yeni bio-hibrit sistemler geliştirmek mümkün olabilir.

Not: Bu yazı, 16 Haziran 2019 tarihinde Yeşil Gazete'de (https://yesilgazete.org/blog/2019/06/15/arilar-ve-baliklar-konusursa-robotlar-araciligiyla-turler-arasi-iletisim-fatih-gulec/) yayımlanmıştır.  

Kaynakça

Bonnet, F. M.-F. (2019). Robots mediating interactions between animals for interspecies collective behaviors. Science Robotics, 4(28), eaau7897.

Correll, N. S. (2008). Social control of herd animals by integration of artificially controlled congeners. (s. 437-446). Springer.

Halloy, J. S. (2007). Social integration of robots into groups of cockroaches to control self-organized choices. Science, 1155--1158.