قیمت طلا امروز




 سایت خبرآنلاین / ۱۴۰۵/۰۵/۱۰

پرواز گروهی از تنهایی به‌صرفه‌تر است/ راز صرفه‌جویی ۴۱ درصدی انرژی کرکس‌ها

پژوهشگران با شبیه‌سازی رفتار کرکس‌های آندی، یکی از بزرگ‌ترین پرندگان جهان، دریافته‌اند که پرواز گروهی در محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی می‌تواند مصرف انرژی این پرندگان را تا ۴۱ درصد کاهش دهد. این یافته‌ها علاوه بر درک بهتر رفتار جانوران، می‌تواند به توسعه سامانه‌های ناوبری پهپادها و ربات‌های خودران نیز کمک کند.
 پرواز گروهی از تنهایی به‌صرفه‌تر است/ راز صرفه‌جویی ۴۱ درصدی انرژی کرکس‌ها

تینا مزدکی_جانوران برای یافتن غذا، آب، زیستگاه مناسب، جفت و مکان‌های امن، ناچارند به‌طور مداوم جابه‌جا شوند. از آنجا که حرکت انرژی زیادی مصرف می‌کند، بسیاری از گونه‌ها در طول تکامل، راهکارهای زیستی و رفتاری مختلفی را برای کاهش هزینه انرژی توسعه داده‌اند.

حفظ انرژی به‌ویژه در محیط‌هایی که منابع به‌صورت نامنظم پراکنده شده‌اند یا شرایط آن‌ها دائماً تغییر می‌کند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. پرندگان بزرگ هنگام پروازهای طولانی معمولاً بین دو شیوه پرواز جابه‌جا می‌شوند؛ اوج‌گیری (Soaring) که در آن با استفاده از جریان‌های صعودی هوا و بدون بال‌زدن در آسمان باقی می‌مانند و گلاید (Gliding) که طی آن بدون بال‌زدن به‌آرامی ارتفاع خود را کاهش می‌دهند.

در همین راستا، پژوهشگران دانشگاه کنستانس آلمان در مطالعه‌ای تلاش کردند بررسی کنند که کرکس‌های آندی (Vultur gryphus) چگونه هنگام پرواز در محیط‌های متغیر و غیرقابل پیش‌بینی، مصرف انرژی خود را کاهش می‌دهند. نتایج این تحقیق که در نشریه Journal of the Royal Society Interface منتشر شده، نشان می‌دهد حرکت گروهی می‌تواند مزیت قابل توجهی برای این پرندگان داشته باشد.

پژوهشگران در مقاله خود نوشته‌اند: «حرکت برای جانوران هزینه‌بر است و فشار تکاملی آن‌ها را به سمت حرکت کارآمد سوق داده است، اما تصمیم‌گیری در محیط‌های پراکنده و پویا همواره با عدم قطعیت همراه است. ما میزان صرفه‌جویی انرژی حاصل از استفاده از اطلاعات اجتماعی را برای کاهش هزینه حرکت اندازه‌گیری کردیم.» شبیه‌سازی رفتار کرکس‌ها در آسمان

برای انجام این پژوهش، محققان یک مدل رایانه‌ای مبتنی بر عامل (Agent-Based Model) توسعه دادند که رفتار پروازی و تصمیم‌گیری کرکس‌های آندی را بر اساس قوانین واقعی آیرودینامیک شبیه‌سازی می‌کند. در این مدل، هر پرنده به‌عنوان یک عامل مستقل بر اساس مجموعه‌ای از قواعد رفتاری از پیش تعیین‌شده عمل می‌کند.

پژوهشگران در این مدل، ارتفاع پرواز را نیز در نظر گرفتند تا حرکت پرندگان به‌صورت توالی‌ای از اوج‌گیری و گلاید در فضای سه‌بعدی شبیه‌سازی شود.

آن‌ها همچنین بررسی کردند که هزینه رسیدن به یک مقصد مشترک چگونه تحت تأثیر استفاده از اطلاعات اجتماعی قرار می‌گیرد؛ اطلاعاتی که ممکن است از مشاهده پرندگان ثابت یا پرندگانی که به‌صورت گروهی در حال حرکت هستند، به دست آید. علاوه بر این، راهبردهای مختلف پرواز، از حرکت آهسته و محتاطانه تا پرواز سریع و پرریسک، نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. پرواز گروهی تا ۴۱ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کند

نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان داد پرندگانی که از اطلاعات به‌دست‌آمده از سایر اعضای گروه استفاده می‌کنند، نسبت به پرندگانی که به‌تنهایی پرواز می‌کنند، انرژی بسیار کمتری برای رسیدن به مقصد مصرف می‌کنند.

این مزیت به‌ویژه در محیط‌هایی که شرایط دائماً تغییر می‌کند و منابع به‌صورت پراکنده قرار دارند، چشمگیرتر بود.

بر اساس نتایج این پژوهش، پرندگانی که رفتاری با ریسک متوسط داشتند و بیشترین استفاده را از اطلاعات سایر اعضای گروه می‌کردند، توانستند هزینه حرکت خود را تا ۴۱ درصد نسبت به پرواز انفرادی کاهش دهند.

به گفته پژوهشگران، این نتایج نشان می‌دهد اطلاعات اجتماعی می‌تواند ارزش سازگاری بالایی برای حرکت کارآمد در محیط‌های پراکنده و غیرقابل پیش‌بینی داشته باشد.

یافته‌ای که می‌تواند به پهپادها هم کمک کند

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد حرکت گروهی تنها مزیتی اجتماعی برای پرندگان نیست، بلکه راهکاری برای کاهش مصرف انرژی نیز محسوب می‌شود. پرندگان با مشاهده مسیر حرکت سایر اعضای گروه می‌توانند مسیرهایی را انتخاب کنند که از نظر مصرف انرژی بهینه‌تر هستند.

یکی از ویژگی‌های مهم مدل توسعه‌یافته در این پژوهش، ترکیب نظریه‌های کلاسیک پرواز با رفتار اجتماعی پرندگان است؛ رویکردی که می‌تواند برای مطالعه گونه‌های جانوری دیگر نیز به کار گرفته شود.

پژوهشگران معتقدند این دستاورد در آینده می‌تواند الهام‌بخش توسعه مدل‌های محاسباتی و سامانه‌های ناوبری جدید برای پهپادها و ربات‌های خودران باشد تا این تجهیزات نیز با استفاده از اصول مشابه، مصرف انرژی خود را کاهش دهند.

منبع: phys.org

۲۲۷۳۲۳ کد مطلب 2254300





 یک گام تازه برای حل چالش سوخت در سیستان و بلوچستان

یک گام تازه برای حل چالش سوخت در سیستان و بلوچستان

پیگیری‌های استاندار سیستان و بلوچستان برای اصلاح وضعیت سهمیه و دسترسی به سوخت، پس از سلسله رایزنی‌ها و مکاتبات با مقامات عالی دولت، از معاون اول رئیس‌جمهور تا وزرای مرتبط، وارد مرحله تصمیم‌گیری اجرایی شد.

 تنش دیپلماتیک ایران و لبنان شدت گرفت؛ وزیر خارجه لبنان از «دخالت تهران» گفت

تنش دیپلماتیک ایران و لبنان شدت گرفت؛ وزیر خارجه لبنان از «دخالت تهران» گفت

وزیر امور خارجه لبنان با صدور بیانیه‌ای شدیداللحن مدعی شد که ادامه حضور سفیر ایران در بیروت با یک تصمیم حاکمیتی و قطعی در تعارض است و بازگشت روابط به مسیر طبیعی را منوط به پایان مداخله تهران و تمکین به مقررات دیپلماتیک دانست.

 نماز مایک تایسون در کافه نژادپرست آمریکایی

نماز مایک تایسون در کافه نژادپرست آمریکایی

یک کافه در آمریکا جلوی در ورودی‌اش تابلوی «ورود سگ و مسلمان‌ها ممنوع» گذاشته بود، مایک تایسون (یکی از بهترین بوکسورهای تاریخ) که در سال‌های اخیر مسلمان شده،...

 عکس: تصاویر ماهواره‌ای از ناو جدید آمریکا در خاورمیانه

عکس: تصاویر ماهواره‌ای از ناو جدید آمریکا در خاورمیانه

تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-۲ از دیروز، یک ناو هواپیمابر آمریکایی کلاس نیمیتز را نشان می‌دهد که در خلیج عمان در حال حرکت است.

 [ولی‌الله سیف] پیش‌نیاز اصلاحات اقتصادی

[ولی‌الله سیف] پیش‌نیاز اصلاحات اقتصادی

بدون ثبات و پیش‌بینی‌پذیری در بازار، هرگز اصلاحات اقتصادی به نتیجه نمی‌رسد.

 انتقاد کرملین از مشارکت مستقیم انگلیس در جنگ اوکراین

انتقاد کرملین از مشارکت مستقیم انگلیس در جنگ اوکراین

سخنگوی کرملین از آنچه افزایش سطح مشارکت انگلیس در جنگ اوکراین خواند، ‌ انتقاد کرد و گفت: موضع لندن در حالی است که برخی کشورهای اروپایی از حمایت از کی‌یف خسته شده‌اند.