論文の概要: Exploration-Exploitation Model of Moth-Inspired Olfactory Navigation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.11492v1
- Date: Sat, 2 Dec 2023 09:44:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-15 13:38:55.446960
- Title: Exploration-Exploitation Model of Moth-Inspired Olfactory Navigation
- Title（参考訳）: マウス誘発嗅覚ナビゲーションの探索・探索モデル
- Authors: Teddy Lazebnik, Yiftach Golov, Roi Gurka, Ally Harari, Alex Liberzon
- Abstract要約: 交尾探索中のオスのメスへの移動は、意思決定における探索-探索(EE)モデルに特有の視点を与える。
本研究は,脳モデルを用いて雄のマウスフェロモンによる飛行経路を説明する。
風洞計測と赤外線カメラを用いた3次元追跡を利用して,雄の口臭の挙動を把握した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.562479170374811
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Navigation of male moths toward females during the mating search offers a
unique perspective on the exploration-exploitation (EE) model in
decision-making. This study uses the EE model to explain male moth
pheromone-driven flight paths. We leverage wind tunnel measurements and 3D
tracking using infrared cameras to gain insights into male moth behavior.
During the experiments in the wind tunnel, we add disturbance to the airflow
and analyze the effect of increased fluctuations on moth flights in the context
of the proposed EE model. We separate the exploration and exploitation phases
by applying a genetic algorithm to the dataset of moth 3D trajectories. First,
we demonstrate that the exploration-to-exploitation rate (EER) increases with
distance from the source of the female pheromone, which can be explained in the
context of the EE model. Furthermore, our findings reveal a compelling
relationship between EER and increased flow fluctuations near the pheromone
source. Using the open-source pheromone plume simulation and our moth-inspired
navigation model, we explain why male moths exhibit an enhanced EER as
turbulence levels increase, emphasizing the agent's adaptation to dynamically
changing environments. This research extends our understanding of optimal
navigation strategies based on general biological EE models and supports the
development of advanced, theoretically supported bio-inspired navigation
algorithms. We provide important insights into the potential of bio-inspired
navigation models for addressing complex decision-making challenges.
- Abstract（参考訳）: 交尾探索中のオスのメスへの移動は、意思決定における探索-探索(EE)モデルに特有の視点を与える。
本研究は, オスのフェロモン駆動飛行経路を説明するためにeeモデルを用いる。
風洞計測と赤外線カメラを用いた3次元追跡を利用して,雄の口臭の挙動を把握した。
風洞実験では,風の流れに乱れを加味し,提案するeeモデルの文脈におけるモス飛行に対する変動の増加の影響を解析した。
遺伝的アルゴリズムを3dトラジェクタのデータセットに適用することにより,探索と搾取フェーズを分離する。
まず,eer(exploring-to-exploitation rate)が女性フェロモン源からの距離とともに増加することを示し,eeモデルの文脈で説明できる。
さらに, フェロモン源近傍におけるEERと流量変動の増大との関係が示唆された。
オープンソースのフェロモンプルームシミュレーションとモリスにインスパイアされたナビゲーションモデルを用いて,乱気流レベルが上昇するにつれて雄の雄がエナラシを発現する理由を説明し,動的に変化する環境へのエージェントの適応を強調する。
本研究は,一般生物 ee モデルに基づく最適航法戦略の理解を深め,高度で理論的に支援された生物誘導航法アルゴリズムの開発を支援する。
複雑な意思決定の課題に対処するために,バイオインスパイアされたナビゲーションモデルの可能性に関する重要な知見を提供する。
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