Các nhà khoa học cho bọ ngựa đeo kính xem phim 3D để làm gì vậy?

Tuấn Hưng | 13-02-2018 - 20:54 PM

Câu trả lời đó là để mang đến phát kiến đột phá cho lĩnh vực khoa học thị giác máy tính.

Thí nghiệm cho những con bọ ngựa đeo kính 3D và xem các bộ phim trừu tượng, kỳ ảo đã hé lộ cho chúng ta về cách mà chúng nhìn thế giới trong không gian ba chiều. Kết quả của nghiên cứu này có thể cải thiện đáng kể thị giác máy tính dành cho các loại robot cần đo đạc khoảng cách, như drone chẳng hạn. Thế nhưng, quan trọng hơn cả là nhờ có thí nghiệm này, ta mới biết được bọ ngựa mà đéo kính thì sẽ trông như thế nào: cực kỳ dễ thương đấy nhé!

Các loài côn trùng ăn thịt vốn nổi tiếng về việc con cái sẽ "thịt" luôn con đực ngay sau khi làm chuyện ấy. Tuy nhiên bọ ngựa còn được biết đến nhờ một khả năng đặc biệt khác: nó là loài côn trùng duy nhất (mà loài người ta biết) có thể nhìn thế giới 3D tương tự như chúng ta.

Tuy nhiên, việc tìm hiểu cơ chế hoạt động của não bộ bọ ngựa không phải là việc đơn giản, bởi không thể nào hỏi thẳng nó "Mày đang nhìn thấy gì đấy?" để viết vào nghiên cứu được. Vì vậy mà các nhà khoa học đã phát triển ra một "rạp chiếu phim 3D chocôn trùng", đồng thời cũng sáng tạo ra những chiếc kính 3D siêu nhỏ để giúp họ có cái nhìn cận cảnh hơn về cách mà bọ ngựa phân tích được độ xa gần. Theo nghiên cứu được xuất bản trên tờ Current Biology hôm thứ 5 vừa qua,họ phát hiện ra rằng não của bọ ngựa loại bỏ đi những thông tin không cần thiết ở hậu cảnh để tập trung vào mục tiêu đang di chuyển.

Nó hoàn toàn khác so với não người. Để ta hình dung được không gian 3D từ hình ảnh 2D của mỗi con mắt, chúng ta phải kết hợp cả hai hình ảnh vào làm một. Bằng phương pháp so sánh sự giống và khác của hai hình ảnh, bộ não của chúng ta có thể tính toán được cái gì ở gần và cái gì ở xa. Nhưng nếu hai hình ảnh quá khá cbiệt – ví dụ như một mắt nhìn ảnh một khu rừng còn mắt còn lại nhìn một chiếc xe ô tô ở trên đường cao tốc, thì quá trình hợp nhất kia sẽ không thể hoàn thành.

Để biết được liệu bọ ngựa có như vậy không, các nhà khoa học đã chế tạo ra rạp phim 3D chuyên chiếu những đoạn băng về các chấm chuyển động. Một trong các chấm này, được gọi là mục tiêu, có hình dạng giống với con mồi của bọ ngựa. Ý tưởng đằng sau sáng kiến này đó là nếu màn hình 2D được loài côn trùng này nhìn ra 3D, thì nó sẽ cố gắng bắt được mục tiêu. Nhằm nắm bắt được phần nào của cảnh phim đóng vai trò then chốt trong thị giác 3D của bọ ngựa, đội ngũ nghiên cứu liên tục thay đổi hậu cảnh phía sau.

Bọ ngựa phải xem các thước phim này bằng cặp kính 3D cổ điển với hai mắt kính khác màu. Làm kính cho chúng đã khó,nhưng đeo kính cho chúng thậm chí còn khó hơn. Khác với con người, tai của chúng không nằm ở vị trí thuận lợi để đeo kính (một tai nằm ở giữa ngực cơ). Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu phải dính kính vào mặt chúng bằng sáp ong trắng không độc hại.

"Cách thức này khá hiệu quả, chỉ đáng tiếc là bọ ngựa không thích đeo kính cho lắm," Vivek Nityananda, chuyên gia thần kinh học ở đại học Newcastle, cũng là người dẫn dắt dự án này chia sẻ. "Hôm sau quay lại phòng thí nghiệm, chúng tôi lại bắt gặp chúng tháo được kính ra và lại phải đeo lại cho chúng."

Kết quả của thí nghiệm là đối với bọ ngựa, các tiểu tiết ở hậu cảnh không quá quan trọng. Mỗi mắt của chúng có thể thấy được các cảnh khác nhau: miễn là cả hai mắt đều thấy được con mồi, và con mồi ấy đang chuyển động thì bọ ngựa có thể đoán được khoảng cách gần xa mà vồ chúng.

Việc hệ thống hình ảnh của bọ ngựa được tinh chỉnh theo chuyển động là hoàn toàn hợp lý. Chúng thường sẽ nằm yên chờ đợi con mồi di chuyển qua mình rồi mới bắt đầu đi săn. Vì vậy bộ não nhỏ nhắn của nó loại bỏ đi thông tin gây xao nhãng ở phía xa và tập trung vào xem bao giờ bữa tối mới xuất hiện. Phát hiện này có thể mang đến sự đột phá cho các loại robot như drone, giúp chúng xác định được khoảng cách xa gần. Đội ngũ này đang thiết kế các thuật toán lấy cảm hứng từ bọ ngựa để cải thiện thị giác máy tính. "Dựa trên những gì ta biết về hệ thống 3D của con người, kết quả của nghiên cứu là rất đáng kinh ngạc,"Nityananda cho biết.

Theo TheVerge

CÙNG CHUYÊN MỤC
XEM