鸽子挂在直升机底盘上,效果好得离谱

动物行星 · 经八阕原文

1976年前后,美国海军海洋系统中心位于夏威夷的实验室里,一位叫吉姆·西蒙斯的科学家提出了一个听上去很像开玩笑的方案:把受过训练的鸽子挂在直升机底下,让它们帮搜救队在茫茫大海上寻找落水人员。

美国海岸警卫队不仅认真评估了可行性,还真的为这个方案投入经费进行测试,这个项目被命名为“海猎计划”(Project Sea Hunt)[2]。

让鸽子充当“活体图像识别系统”这个想法,其实并不是第一次出现。早在二战时期,行为心理学家B. F. 斯金纳就做过更离谱的鸽子计划(Project Pigeon):把三只经过训练的鸽子塞进导弹鼻锥,让它们盯着目标影像不断啄击,再根据啄击的位置修正导弹航向。

B. F. 斯金纳在二战时期设计的鸽子制导装置原型战后,美国海军还曾以奥康计划(Project ORCON)的名义重新研究过这个方案。

当然,“海猎计划”不打算让鸽子控制任何武器,但思路非常相似:既然鸽子可以被训练成稳定地寻找某类视觉目标,那么干脆把它们当成一种活的目标探测器。

1981年的海猎计划正式技术报告,参考文献里甚至直接列了斯金纳那篇回顾“鸽子制导导弹”的文章。

为什么当时海上搜救会想到用鸽子?

七十年代末,白天从飞机上寻找海面目标仍然高度依赖人眼。可从高速飞行的直升机上,在一大片不断起伏、几乎没有参照物的海面里找到一个救生筏或者落水者,本来就是一种非常困难的视觉搜索任务。

人长时间盯着缺乏明确参照物的大海或者晴空,还会遇到航空医学上所谓的“空视野近视”。眼睛没有明确的远处目标可以聚焦时,调焦系统会自然放松到一个较近的距离。一个人明明努力望着远处,眼睛却未必真正聚焦在那里,发现远处小目标的能力就会下降。

而且人眼本身也不适合同时把一大片区域都看清楚。真正能分辨细节的主要是视野中心很小的一块区域,要搜索海面,眼睛就必须不断跳来跳去,把不同位置轮流扫一遍。与此同时,直升机在移动,海浪也在起伏,目标可能只在某个位置短暂露出来。

西蒙斯的办法非常直接:既然一个人看不过来,那就让三只鸽子一起看。

研究团队制造了一个重约16.3公斤的圆柱形铝合金吊舱,外面开有三个观察窗,装着约3.2毫米厚的透明亚克力板。

里面被分成三个小隔间,三只鸽子分别朝向直升机的左前方、右前方和正后方,大致对应钟表上的10点、2点和6点方向。

三个视野互相重叠,合起来可以覆盖直升机四周360度。测试时,这个吊舱就被固定在西科斯基HH-52A两栖直升机机腹下方。

每只鸽子面前都有一个按键。只要它在海面上看到训练过的目标,就会立即啄下去。电信号随即传进机舱,对应方向的指示灯亮起,耳机里也会响起提示音,机组再按照鸽子给出的方向继续寻找。

上方是三鸽观察舱,左下是控制与显示面板,右下是飞行头盔。而只要判断正确,鸽子就能得到几粒食物。

整套系统的工作逻辑非常简单:直升机烧航空燃油负责飞,鸽子的大脑负责看图,报酬是种子。

为了让它们愿意一直干这件事,训练人员会把鸽子的体重维持在自由进食体重的80%左右,让食物奖励始终具有足够吸引力。

训练先从陆地和海边开始:研究人员布置红色、黄色和橙色目标,目标出现时正确啄键就有食物;没有目标却乱啄,不会获得奖励,下一次目标出现也会被推迟。随后目标距离不断增加,鸽子还要逐渐适应直升机环境。

正式训练标准包括在数百米外发现目标、承受超过100分贝的机械噪音,并连续工作两个小时以上。

训练标准,报告还写明,8只成年鸽子最初入选,其中3只进入高级训练,体重维持在自由进食体重的大约80%

所以,这套看起来极其荒唐的设备,到底好不好用?

答案是意外的好用……1976到1977年的89次测试中,鸽子在第一次飞过目标区域时发现了其中80个目标,首遍探测率大约是90%。

同一批测试里,人类机组只发现了34个,约38%。

来源:动物行星(经八阕转载) · 查看原文
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