Všimli jste si, že ptáci nepotřebují dlouhou přistávací dráhu, aby dosedli, kam chtějí?


Klidně přeletí z bidýlka na bidýlko a vůbec jim nevadí, že před sebou nemají několik stovek metrů přistávací dráhy. Vědci z Oxfordu se začali zajímat, jak dosedají sokolové a nabídli svá pozorování dál. Byli si jisti, že přistávání ptáků může nabídnout leccos malým letadlům.

Napřed označili křídla a další významné části těl čtyř jestřábů a pak je tisíckrát a ještě tisíckrát filmovali dvaceti kamerami. Pak modelovali jejich způsoby. „Hollywood style motion capture“ (stojí za to podívat se, co tento systém umí) byl systém, který dovolil nejprve sledovat a posléze modelovat styl, jakým jestřábi přelétají z jednoho bidýlka na druhé, aniž si přitom – bez dlouhé přistávací dráhy – natlučou zobáky.

Letadla mají možnost používat dráhu pro brzdění po přistání, aby se snížila rychlost. Naproti tomu ptáci musí zabrzdit, než dorazí na bidýlko – avšak zpomalení na bezpečnou rychlost za letu riskuje uvíznutí, což vede k náhlé ztrátě kontroly nad letem. Vědci zjistili, že jestřábi sledují dráhu letu, která je zpomaluje na bezpečnou rychlost, a současně minimalizuje vzdálenost od bidýlka, na kterém se zastaví.

Aby se minimalizovalo zastavení, jestřábi se při mávání snesli dolů a pak, když se snášeli na bidýlko, roztáhli křídla do klouzavého postoje. Výběrem správné rychlosti a polohy, ze které se mají vrhnout na bidýlko, byli ptáci již v dosahu popadnutí na bidýlko, když se zastavili a jejich přistání bylo co nejbezpečnější a kontrolovatelné.

Zbývá to aplikovat na letadla.

Spoluautorka Dr. Lydia France z katedry biologie na Oxfordské univerzitě řekla: „Zjistili jsme, že naši ptáci neoptimalizovali ani vynaložený čas, ani energii, takže jejich trajektorie nebyly ani nejkratší, ani nejekonomičtější možností, jak se dostat z bodu A do B. Namísto toho naši ptáci zmenšovali vzdálenost od bidýlka, na kterém se zastavili, a byli ještě lepší v omezení zastavení než náš zjednodušený počítačový model.“

„Tři nedospělí ptáci létali přímo mezi bidýlky máváním během prvních několika letů jejich seznamovacího období, ale brzy přijali nepřímé snášení charakteristické pro zkušené ptáky,“ vysvětlil spoluautor doktor Marco KleinHeerenbrink, katedra biologie, University of Oxford. .

Přistání je kritický manévr a zablokování bylo příčinou mnoha leteckých nehod. Podívat se na ptáky a ptát se, jak řeší problém bezpečného přistání, nám může pomoci najít nová bioinspirovaná konstrukční řešení pro naše vlastní technologie, včetně malých letadel schopných přistát jako ptáci.

Pochopení toho, jak se ptáci učí složité motorické úkoly, jako je přistání, může také pomoci zlepšit umělou inteligenci. Když letečtí inženýři používají počítače k vyřešení problému přistání metodou pokus-omyl ke zpřesnění dat, může nalezení odpovědi trvat desítky stovek hodin. Přesto jestřábi během několika letů nalezli optimalizované řešení, které ukazuje propast, která stále existuje mezi přirozenou a umělou inteligencí.

„Technologie zachycení pohybu nám umožnila analyzovat tisíce letů najednou a řešit otázky, které jsme nikdy předtím nedokázali. Při pohledu do budoucna to otevírá vzrušující možnost porozumět tomu, jak se zvířata učí složité motorické úkoly, jako je učení se létat, a revoluci v tom, jak mohou robotické systémy dělat totéž,“ řekl hlavní autor profesor Graham Taylor.