德科學(xué)家研究出聲波識(shí)別算法 模仿蝙蝠循聲辨物

　　德國(guó)科學(xué)家已研發(fā)出一種計(jì)算機(jī)新算法，利用此算法可依據(jù)植物的聲波識(shí)別其物種屬類(lèi)。在實(shí)驗(yàn)中，生物學(xué)家不僅發(fā)現(xiàn)了蝙蝠尋覓喜愛(ài)的水果和昆蟲(chóng)的方法，同時(shí)還利用這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)幫助工程師設(shè)計(jì)超高速系統(tǒng)，以及輔助辨別傳送中物品的屬性。相關(guān)成果發(fā)表在3月21日《科學(xué)》雜志在線版上。

　　眾所周知，蝙蝠是一種晝伏夜出的動(dòng)物?？茖W(xué)家們通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它是靠自身發(fā)出的超聲波來(lái)引導(dǎo)飛行。目前，模仿蝙蝠按照目標(biāo)情況隨時(shí)調(diào)整脈沖參數(shù)和調(diào)整方向的探測(cè)方法，已在雷達(dá)系統(tǒng)中采用，提高了雷達(dá)的靈敏度和抗干擾能力。專(zhuān)家們還模仿蝙蝠回聲定位功能的原理，仿制出了可幫助盲人探路使用的“超聲波眼鏡”，以及用于軍事目的的“聲吶眼鏡”。盡管蝙蝠的視力近乎失明，但它仍能在夜間敏捷而準(zhǔn)確地捕食。研究人員發(fā)現(xiàn)，蝙蝠可準(zhǔn)確地找到一棵理想的果樹(shù)，甚至精確到果樹(shù)生長(zhǎng)濃密的那一面。利用回聲定位技術(shù)及它們散發(fā)出一系列的暗香，仔細(xì)聆聽(tīng)反饋信息，以此確定植物的位置。來(lái)自德國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)希望模擬出這樣一種人工系統(tǒng)，可執(zhí)行類(lèi)似的任務(wù)。

　　研究團(tuán)隊(duì)首先收集了5種植物的彈跳聲波信號(hào)數(shù)據(jù)，其中包括云杉樹(shù)和黑刺草，然后集成為一個(gè)光譜圖。美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)蓋恩·斯維爾說(shuō)，研究證實(shí)了蝙蝠在確認(rèn)云杉樹(shù)和白樺樹(shù)的反饋聲波上的確存在微妙的差異。研究人員根據(jù)不同植物特有的回聲時(shí)間和頻率，總結(jié)產(chǎn)生的聲反射模式，以此在計(jì)算機(jī)程序上對(duì)應(yīng)不同的向量和規(guī)模。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些程序能區(qū)分同類(lèi)植物并且具有出乎意料的準(zhǔn)確性，小組的實(shí)驗(yàn)達(dá)到了很高的成功率，在選定的5個(gè)植物實(shí)驗(yàn)中的準(zhǔn)確度達(dá)到了100%%。

　　這項(xiàng)研究成果獲得了可喜的結(jié)果，它不僅了解到蝙蝠尋找食物的方法，也幫助人類(lèi)完善聲波算法。據(jù)專(zhuān)家介紹，大多數(shù)的遙感算法是基于視覺(jué)基礎(chǔ)，如果聲波算法完善，將在弱光或者黑暗的環(huán)境下發(fā)揮很大優(yōu)勢(shì)。比如，聲波算法將有助于警察尋找在黑暗城市中藏匿的犯罪嫌疑人。(記者馬愛(ài)平)