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通过研究海豚的声纳能力来改善电子设备

通过戴夫阿姆斯特朗- 2012年7月18日11:36:1 GMT
通过研究海豚的声纳能力来改善电子设备

宽吻海豚的水箱测试;资料来源:南安普顿大学/皇家学会学报A

如果我们开始使用生物化学内的资源和生物体的简单物理与其环境的影响 - 我们可能只是开始更好地联系自己。只有百年左右的理解我们的电力生态,我们面对自然现象!

这是一个很好的纯研究的例子,它不可避免地导致人类的进步。当雷达震动了在战争中试图战胜对方的力量时,这是一个了不起的发明。从那时起,我们需要在我们的环境关系越来越复杂。摄像机一天比一天进步,但战争仍然用海洋、地雷、简易爆炸装置和隐蔽的电子设备折磨着我们。

基本上,人们无缘无故地遭受苦损,只是因为我们无法快速发展柜台措施。为了帮助,蝙蝠和海豚等动物已经存在发展声纳比我们活的时间长多了。如果他们的“设备”不适应或不起作用,他们就会灭绝。这是一个要记住的想法。

当海水中的气泡阻挡时,浓重的“雾”会散射和拉伸声纳波束,从而使人的声纳感到困惑。大西洋宽吻海豚(语truncatus)制作泡泡网的录音,下面是艾登堡的《蓝色星球》(Blue Planet)。当它回声定位目标时,Tursiops会发出一段短的高强度的咔哒声序列。如果他们使用一种数学方法从大量气泡中破译猎物目标,那么BiaPSS就是一种检测算法。

这将泡影“杂乱”分类为鱼类目标,以便您认为海豚无法使用。T.G.Leighton,G.H.。Chua和P.R.White努力使用南安普敦大学声音和振动研究所的声纳的BIAPS。今天的纸张英国皇家学会学报A辑:数学与物理科学检查海豚如何能够从目标鱼中解释他们的声纳回声,从他们自己的气泡干扰。

答案似乎是非线性数学的运用,但海豚并不擅长应用数学。

普通海豚用气泡网驱赶沙丁鱼

“蓝色星球”被归功于这些图像;信用:©BBC

(a)普通海豚用气泡网驱赶沙丁鱼。

(b)海豚开始从它的喷水孔释放一团气泡。过了一会儿,

(c)海豚继续游泳,留下了不断扩大的云。其他海豚进入画面。

(d)沙丁鱼聚集在一堵气泡墙内,被困住。

海豚确实会改变咔哒声的振幅,研究人员提出,如果两种咔哒声不同,海豚就能探测到回声振幅的变化,从而从猎物中辨别出简单的杂波。与BiaPSS类似的系统也能减少误报。

海豚需要在任何时候都能成功地捕猎,而且在某些地方经常能发现假警报人类声纳对哺乳动物的生存是有害的。主要问题在于海豚的频率上限。在150kHz时,海豚无法接触到两倍于脉冲频率的频率。除非它们使用75千赫或更少的频率,否则这种非线性数学的使用对它们来说是不可能的。我们将看到海豚发明了什么有趣的解决方案,随着研究赶上他们的系统!

BiaPSS气泡检测系统

资料来源:南安普顿大学/皇家学会学报A

上图:当他们离开港口时,一些团队试图整理BiaPSS的气泡探测系统。数据采集就在房车比尔·康威的船舱里。他们用一艘红色漏斗线船来制造气泡尾流!

折扣需要进一步研究海豚实际的事情,麻木。Leighton,Chua和White已经为我们提供了隧道尽头的声音。由于潜在的宝贵研究潜在应用,检测电子设备的未来突然看起来更加明亮。

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