让我欣喜若狂：研究人员使用“行为传送”研究社交互动

传送是一种经常与《星际迷航》相关的科幻小说。但是，纽约大学丹顿分校工程学院正在探索一种不同的传送方式，这种传送方式可以使研究人员研究社会行为的基础，研究入侵物种与本地物种之间的相互作用以保护自然生态系统，探索捕食者/猎物之间的关系而无需摆弄动物。危害动物的福利，甚至微调人机界面。

由纽约大学丹登分校的研究所教授Maurizio Porfiri领导的研究小组设计了一种新颖的方法，使物理上分离的鱼彼此相互作用，从而得出有关影响社会行为的各种线索的见解。

创新的系统称为“行为传送”，即将完整的活斑马鱼的行为和行为清单(ethogram)转移到远程的机器人复制品上，从而使研究人员能够独立操纵支撑现实社会互动的多种因素，时间。这项研究名为“将个体人种图行为传送到无生命的机器人上：在活斑马鱼中进行社交互动的实验”，该研究发表在Cell Press杂志的iScience上。

团队成员包括Mert Karakaya博士。纽约大学丹顿分校机械与航空航天工程系的候选人，以及罗马圣尼迪塔教区行为科学与心理健康中心的西蒙妮·麦克里(SimoneMacrì)设计了一套装置，该装置由两个独立的水箱组成，每个水箱包含一条鱼和一个机器人复制品。在每个水箱中，成对的活鱼与斑马鱼副本游动，匹配位于另一个水箱中的活鱼的形态和运动模式。

一个自动跟踪系统对每个活着的受试者的运动模式进行了评分，这些运动模式又被用来通过外部操纵器控制另一个坦克在机器人副本中的游泳。因此，该系统允许每条鱼的完整特征谱图在不到一秒的时间内通过水箱转移，从而在两个远程定位的活体动物之间建立了复杂的机器人介导的交互作用。通过独立控制这些机器人的形态，该团队探索了社交行为中外表和动作之间的联系。

研究人员发现，该复制品在几乎所有试验中(占总试验时间的85%)都可以传送鱼的运动，其准确度为95%，最大时滞不到十分之二秒。通过对速度，转弯速率和加速度的等效分析，确认了鱼轨迹复制的高精度。

Porfiri解释说，行为传送系统避免了使用机器人进行典型建模的限制。

他说：“由于现有方法涉及使用社交行为的数学表示法来控制复制品的运动，因此它们常常导致活体动物的不自然行为响应，”他说。“但是由于行为传送将'活鱼'的行为'复制/粘贴'到机器人代理上，因此就位置，速度，转弯速率和加速度等因素而言，它具有很高的精确度。”

Porfiri先前的研究证明机器人是可行的，因为斑马鱼的行为模型表明可以使斑马鱼流派跟随其机器人同行。

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Macrì补充说：“在人类中，社会行为以最终决定我们个人生活和社会的行为，习惯和做法展开。”“这些取决于复杂的过程，这些过程由个体特征(例如秃头，身高，语调和服装)以及行为反馈(通常很难隔离的媒介)介导。这种新方法表明，我们可以隔离对质量的影响社会互动，并确定哪些视觉功能真正重要

该研究包括了解大型和小型鱼类之间不对称关系并确定领导者/跟随者角色的实验，其中大型鱼类游动时会复制带有小的复制品，该复制品反映了位于其他鱼缸中的小型鱼类的行为，反之亦然。

卡拉卡亚说，研究小组惊讶地发现较小的而不是较大的鱼“引导”了相互作用。

他说：“为什么会这样，还没有确凿的结论，但是一个原因可能是由于较小的个体探索一个新颖空间的'好奇'性质。”“在已知的环境中，大型鱼类往往会导致这种情况;但是，在新的环境中，大型和大型动物可能会谨慎对待，而较小和较小的动物可能会“笨拙”。”

该方法还导致发现鱼之间的交互作用不仅取决于运动模式，还取决于外观。

他补充说：“很有趣的是，就像我们自己的物种一样，外表和社会互动之间存在联系。”

卡拉卡亚补充说，这可能会在不久的将来成为人类互动的重要工具，通过闭环传送，人们可以将机器人用作自己的代理。

“一个例子就是火星上的殖民地，地球上的专家可以使用类人机器人作为自身的延伸，与周围的环境和人们互动。这将提供更轻松，更准确的医学检查，改善人类接触并减少隔离。必须完成对这些代理人的行为和心理影响的详细研究，以更好地了解如何将这些技术应用于日常生活。”

这项工作得到了美国国家科学基金会，美国国家药物滥用研究所以及行为与社会科学研究所的支持。

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