Исследователи из Германии разработали компьютерную программу, которая позволяет отличать друг от друга различные виды растений на основании их эхосигналов. Ученые надеются, что их работа поможет лучше понять, как летучие мыши ориентируются в пространстве. Свои выводы они опубликовали в журнале PLoS Computational Biology.
Летучие мыши, зрение которых очень слабо, легко находят нужные им фруктовые деревья, даже если они растут в окружении многих других. Для ориентации в пространстве летучие мыши используют процесс эхолокации. Они посылают в пространство звуковые сигналы и ловят отраженный звук. Команда ученых под руководством Ганса-Ульриха Шнитцеля из Университета Тюбингена задалась целью разработать искусственную систему, копирующую естественные свойства рукокрылых.
Исследователи составили звуковой "портрет" пяти видов растений. Они замерили время, которое необходимо для возвращения звука, и частоту полученного сигнала. Эти характеристики меняются в зависимости от количества и размера веток и листьев каждого дерева.
Отраженный от деревьев звук представляет собой сложную комбинацию, составленную из отраженых сигналов от всех листьев, веток и ствола дерева. Расшифровка такого сигнала чрезвычайно сложна, поэтому в своей работе ученые решили разработать упрощенный алгоритм, который не учитывает всех отраженных звуков. Несмотря на это, итоговая программа позволила отличать растения "с неожиданно высокой точностью".
Работа исследователей показывает, что принципы, которые летучие мыши используют для определения необходимых объектов, существенно проще, чем считалось ранее. Полученные результаты должны помочь в проведении дальнейших поведенческих экспериментов с летучими мышами. Кроме того, работа немецких ученых может оказаться востребованной для практических целей.
В настоящее время не существует систем, которые могли бы обеспечить надежную ориентацию в темноте и в сумерках. Приборы, основанные на использовании инфракрасного излучения, не обеспечивают необходимого разрешения. По мнению основного исполнителя эксперимента Йосси Йовеля, разработка систем, основанных на использовании звука, позволит решить эту проблему.