金鱼会开车？对，以色列新研究证明金鱼有陆地导航能力，还能看标志认出目的地...

Posted 2022-02-02 QbitAl

萧箫 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

只能在水中游动的金鱼，竟然学会了在地面上“开车”？

没错，它不仅能通过改变在鱼缸中游动的方向，来控制小车方向：

经过努力后，还能准确到达指定地点（粉色标记）！

这是来自以色列内盖夫本-古里安大学（Ben-Gurion University of the Negev）的一项最新研究。他们将金鱼的鱼缸做成小车，来验证它们具有陆地上的导航能力。

那么，这些金鱼究竟是怎么学会“开车”的呢？

给金鱼小车装上“防撞系统”

让金鱼控制小车方向这件事，本身其实并不难。

利用摄像头+目标检测算法，就能捕捉到金鱼在鱼缸中所处的位置，并以此决定小车行驶的方向：

这样金鱼即使没有离开鱼缸，也能通过“代步”的方法，到达屋子的每一个角落。

为了避免金鱼驾驶小车撞上墙壁等障碍物，研究人员给小车装上了激光雷达，并用树莓派控制它，不过激光雷达只用于防撞，不用于辅助金鱼的导航能力。

当小车与障碍物相距只有20cm的时候，小车就会自动停下，无论金鱼怎么操控这个小车，它都不再继续前进，直到金鱼转到其他方向：

这样一来，一个专门为金鱼打造的驾驶系统就做好了。

接下来就需要测试，金鱼究竟能不能学会控制小车到达指定地点。

不同环境下也能准确到达目的地

研究人员给实验房间的一面墙贴上粉色标记，训练金鱼控制小车到达目的地。

至于训练的方法，同样是通过“奖励”。

研究人员严格控制金鱼的饮食，只有在它成功控制小车到达目的地后，才会给它比平时更多的食物奖励（左下角，到达目的地后给金鱼喂食）：

这类训练按次数来进行，每次训练30分钟。每次训练前后，无论金鱼是否获得奖励，鱼缸都会立即被套上一个“不透明圆筒”，避免鱼收到粉色标记以外的视觉反馈。

一共有6条鱼参与这次训练。从结果来看，随着次数的增多，它们在30分钟内到达目的地的成功次数变得更高，路线分数平均值也变得更高：

不过，这还并不能证明金鱼就具有陆地导航能力。

万一这只是金鱼的“肌肉记忆”呢？

为此，研究人员通过更换起点的位置，来证明金鱼对于“粉色标签”目的地的记忆，不仅仅是一种肌肉记忆。

结果表明，即使不停更换起始点，金鱼在探索后也能准确到达指定地点：

又或是更换终点的位置 （粉色标记），金鱼在数次训练之后，也能快速到达目的地：

研究人员还发现金鱼能辨认目的地的色彩。即使给房间的几面墙壁分别打上不同颜色的标签，金鱼也能准确找到粉色标记：

事实证明，经过训练的金鱼不仅能准确到达指定目的地，还能准确识别目的地的标签颜色，最终获得奖励。

此前，虽然有研究发现鱼类具有“水中导航能力”，但并没有研究表明金鱼同样具有陆地导航能力，这次的实验结果无疑证明了这一点。

看到金鱼们的表现，有网友调侃，按这个效果，要不给金鱼和特斯拉来一场比赛，看谁驾驶得更漂亮（doge）？

还有不少网友想到了动漫电影里“脑洞大开”的金鱼剧情。

例如《伞学院》（The Umbrella Academy）中那位掌管宇宙时空的金鱼Boss：

还有在《飞出个未来》（Futurama，辛普森一家的衍生剧）中，一位科学家为自己的金鱼制作反潜水泳衣，并训练它在陆地上完成一系列任务：

有网友表示，根据这次实验的结论，可能真能做到让金鱼在家“遛自己”，而不用担心它们会撞上家具或是其他障碍物。

准备好给你家的金鱼换上一辆“鱼缸牌”汽车了吗？

论文地址：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166432821005994

参考链接：
[1]https://techcrunch.com/2022/01/03/the-fish-is-driving-again/
[2]https://twitter.com/ronen_segev/status/1477889582398164994