La forma del agua. ¿Puede contarnos sobre lo que impulsa el romance? Entre los peces, podría ser. Eva Kanso, profesora de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de la Escuela de Ingeniería Viterbi de la USC, estudia los flujos de fluidos y casi como un experto forense, Kanso, junto con su equipo, está estudiando cómo se transportan las señales acuáticas a través del agua.
Cuando se trata de aparearse, los pequeños crustáceos llamados copépodos son uno de los organismos multicelulares más abundantes, dice Kanso, el becario zoaprab kaprieliano en ingeniería.
Para localizar a su pareja, los copépodos masculinos buscan y siguen el rastro hidrodinámico y químico de la hembra. Los científicos como Kanso creen que los organismos acuáticos transmiten y leen información a través de los movimientos que realizan y las estelas que dejan en el agua. Sellos de puerto,Por ejemplo, se ha demostrado que rastrean la estela de un objeto en movimiento, incluso cuando el sello tiene los ojos vendados e inicialmente está enmascarado acústicamente. Los investigadores creen que el flujo de agua codifica un patrón de información, un tipo de lenguaje por el cual un organismo puede llamarotro para aparearse, usar para evitar depredadores o incluso en el caso del salmón, comenzar la migración aguas arriba.
Al igual que la huella de una gaviota en la arena es diferente a la de un humano, cada cuerpo en movimiento en el agua genera un patrón o estela diferente en función de ciertos factores, como el tamaño del cuerpo que lo creó o la velocidad a la que se mueveun animal que nada rápido y asustado puede generar una estela distinta por el latido más frecuente y rápido de su cola. A Kanso le gustaría entender cómo estos patrones de flujo de agua son percibidos a nivel local, por un organismo o por un bioinspirante.vehículo, y descifrarlos para determinar lo que está sucediendo en el agua a mayor escala.
Usando un modelo de física computacional, Kanso y los estudiantes de doctorado Brendan Colvert y Mohamad Alsalman, generaron varios patrones de flujo de fluidos, luego, utilizando el aprendizaje automático, entrenaron un algoritmo para identificar correctamente estos patrones de fluidos, logrando una precisión del 99 por ciento. Al hacer esto, elLos investigadores desarrollaron un algoritmo para, en cierto sentido, imitar una inteligencia sensorial acuática con respecto a los patrones creados en el agua. Es una de las primeras instancias en que el aprendizaje automático se aplicó para caracterizar patrones en los flujos de fluidos.
¿Por qué es importante? Considere cómo han evolucionado las tecnologías en función de la forma en que un murciélago genera conciencia de un entorno. Del mismo modo que los submarinos usan las ondas de sonar para sondear activamente su entorno, podría haber usos de navegación para conocer los patrones de agua bajomar. Sin GPS, los vehículos submarinos equipados con sensores que están entrenados con tales algoritmos podrían, en principio, detectar vehículos de un tamaño y velocidad particulares, que se sabe que generan ciertos patrones de flujo. De la misma manera, comprender los patrones que generan una estela determinadadetectable podría ayudar a diseñar vehículos subacuáticos que dejen estelas discretas.
Kanso y su equipo ahora están probando estos algoritmos en datos de la vida real y extendiendo su alcance a redes de sensores distribuidos espacialmente que tienen el potencial de crear mapas más sólidos y precisos de los patrones de flujo.
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Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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