Artikel ini adalah dari Majalah Hakai, penerbitan dalam talian mengenai sains dan masyarakat dalam ekosistem pantai. Baca lebih banyak cerita seperti ini di hakaimagazine.com.
Great Barrier Reef Australia tidak dapat menangkapnya: di samping bertentangan dengan pencemaran, ribut taufan, dan serangan pelunturan karang, terumbu karang yang paling ikonik di dunia dimakan hidup berjuta-juta berduri, berbisa bintang laut yang dikenali sebagai starfish crown-of-thorns (COTS). Tetapi dalam perlawanan yang sesuai dengan filem sci-fi, saintis telah membangunkan robot baru untuk memburu dan membunuh bintang laut ini - sebuah kenderaan bawah laut yang membunuh, autonomi yang dipanggil RangerBot.
Sejak 2010, penduduk COTS yang memakan karang telah berkembang pesat, dan wabak itu melanda Terumbu Karang Barrier Besar sepanjang 2, 300 kilometer. RangerBot sedang diperkenalkan kepada mimpi buruk-dan mimpi buruk bintang laut-minggu ini, sebahagiannya untuk membantu usaha berterusan untuk mengawal COTS. Pemburu lumba autonomi ini adalah hasil penyelidikan dan pembangunan lebih daripada satu dekad oleh Universiti Robot Universiti Teknologi Queensland (QUT) Matthew Dunbabin, yang disokong oleh geran bernilai AS $ 750, 000 dari cabang bukan untung Google.
Wabak COTS telah menjadi punca utama kematian karang bagi Terumbu Karang Great Barrier yang bergelut. Boom itu kelihatan disebabkan oleh pelbagai faktor: bintang-bintang laut yang berkembang pesat dan cepat berkembang, larian pertanian meningkatkan makanan untuk larva mereka, dan manusia telah overfished beberapa pemangsa yang sanggup makan pincushions berbisa. Penyelidikan menunjukkan bahawa mendapatkan letupan bintang laut di bawah kawalan dan mencegah pancang masa depan dapat membantu menurunkan penurunan karang di Great Barrier Reef.
Di sinilah Dunbabin melihat peluang untuk menerapkan penyelidikannya dalam penglihatan robot. Kembali pada tahun 2005, Dunbabin membangunkan sistem komputer yang dapat mengenal pasti COTS dengan ketepatan kira-kira 67 peratus. Tetapi mengambil langkah seterusnya dan menyesuaikan sistem untuk membasmi bintang laut sebaik sahaja ia dilihat adalah satu cabaran besar. Membunuh COTS akan memerlukan menyuntikkan larutan toksik ke setiap satu bintang laut kira-kira 20 senjata. Terlalu sedikit dan haiwan itu dapat bertahan hidup dan tumbuh semula. "Itu tugas yang besar walaupun untuk manusia dan tidak mustahil untuk sistem robot, " kata Dunbabin.
Tetapi pada tahun 2014 datang penyelesaian kepada masalah itu: penemuan bahawa satu tembakan dari terbitan hempedu (jus pencernaan asid daripada pundi hempedu, paling kerap dari lembu atau kambing) boleh menghantar COTS dengan cepat dan sepenuhnya. Garam hempedu ini menyebabkan kerosakan tisu dan tindak balas imun yang kuat yang membunuh bintang laut dalam masa kurang daripada 20 jam. Dunbabin mendapat kerja membina sebuah robot yang berpusat di sekitar sistem suntikan satu kali ini. Hasilnya adalah robot seperti torpedo yang disebut COTSbot. Kemajuan dalam penglihatan robot dan kecerdasan buatan bermakna COTSbot dapat mengenali COTS 99.4 peratus dari masa itu.
Starfish crown-of-thorns memakan karang, dan populasi mereka yang membesar menyebabkan masalah utama di Great Barrier Reef di Australia. (Tarasovs / iStock) Walaupun COTSbot adalah bukti bukti yang berjaya, ia mempunyai banyak batasan yang menghalang penggunaannya meluas di karang. Robot itu besar dan mahal dan hanya boleh digunakan oleh pakar. Dunbabin dan pasukannya membayangkan sebuah robot yang lebih murah dan lebih kecil yang lebih serba boleh dan mudah digunakan-visi yang mereka sedar dengan RangerBot.
"Matlamatnya adalah menjadikannya sangat intuitif, seperti bagaimana drone hari ini. Anda mengambil tablet, merancang sedikit misi, dan tekan main, "kata Dunbabin. Mendapat ke peringkat ini melibatkan pengujian dan penambahbaikan kawalan dengan banyak pengguna yang berpotensi, termasuk pelajar di lebih daripada selusin sekolah tinggi serantau. Mereka juga menyingkirkan kit RangerBot, memberikannya sensor kualiti air, lampu, bateri yang boleh ditanggalkan, dan pemborong tambahan supaya ia boleh mengumpul sampel air, beroperasi pada waktu malam dan untuk tempoh yang lebih lama, dan bergerak ke semua arah.
Russ Babcock, yang mengkaji pengurusan COTS di Persatuan Penyelidikan Sains dan Industri Komanwel Australia, optimis mengenai potensi RangerBot untuk mengembangkan usaha kawalan bintang laut ke dalam perairan yang lebih dalam dan tidak dapat diakses dan mengumpulkan data berkualiti tinggi mengenai bintang karang dan laut untuk memaklumkan pengurusan semasa. "Saya percaya perkara-perkara ini mempunyai tempat di dalam kotak alat ekologi marin, dan kita semakin hampir ke hari ketika ahli ekologi marin seperti saya sendiri boleh beroperasi tanpa mendapat joki robotika untuk datang. Bawa ia, "katanya.
Pada suatu hari, armada RangerBots boleh memonitor secara autentik kawasan luas Great Barrier Reef, kata Babcock, melengkapi sistem pemantauan semasa dan menguruskan penggerudian terumbu dengan data yang lebih baik.
Julia Davies, salah seorang rakan Dunbabin di QUT, membantu menguji antara muka pengguna semasa pembangunan RangerBot. Dia membandingkan potensi RangerBot dengan sistem kamera lalu lintas lebuh raya, yang dapat memberikan notifikasi cepat kemalangan dan perlambatan.
Lebih segera, Dunbabin berharap lima operasinya RangerBots dapat memberikan tanda-tanda amaran awal mengenai kejadian COTS di seluruh Great Barrier Reef. Walau bagaimanapun, beliau tetap realistik tentang batasan RangerBots. "Mereka harus menjadi alat untuk memperluaskan program pengurusan kami, " tidak menggantikannya, katanya.
Cerita Terkait dari Majalah Hakai:
- A Shot of Lime
- Apa yang Berlaku Apabila Terumbu Karang Terlibat?
