机器鸟教小斑胸草雀唱歌

年轻的斑胸草雀是如何学习唱歌的?由研究员Katharina Riebel领导的一个研究小组开发了一种“RoboFinch”来研究这一点。她和“看见声音”研究联盟的同事在过去四年里一直在设计机器鸟。随着成功——年轻的斑胸草雀敏锐地倾听它。

“像孩子一样，年轻的斑胸草雀从咿呀学语开始。他们听到其他鸟类唱歌，记住这一点并开始练习，“莱顿生物研究所(IBL)的研究员Riebel说。

“为了研究鸟类何时以及如何学习，研究人员主要通过扬声器播放鸟鸣。这有时与屏幕结合使用，但不会比2D更进一步。然而，唱歌涉及更多，例如喙和喉咙的运动和姿势。这可能就是为什么幼鸽从扬声器中学习不如从另一只鸟那里学到的东西。

因此，Riebel的研究小组与阿姆斯特丹自由大学和柏林自由大学一起开发了RoboFinch。这始于成年男性的3D扫描和3D打印。由于鸟类看到的颜色与人类不同，因此用于机器人的油漆被调整为斑马雀看到颜色的方式。这使得机器人在斑胸草雀看来栩栩如生。

快速移动的喙

研究小组使用高速摄像机拍摄并精确测量斑胸草雀的喙运动，以制作精确的副本。 “在VU工作场所，他们说这将是一个挑战。喙移动得如此之快，“里贝尔说。

“然而他们最终还是做到了。一个不可思议的成就。除了让鸟儿正确移动之外，我们现在还完美地同步了几首歌曲。这必须一帧一帧地完成，所以以每秒 120 帧的速度，你可以理解这对团队来说是一项非常繁重的工作。

幼鸽与机器雀互动

幸运的是，机器雀在鸟类方面立即取得了成功。“斑胸草雀起初在体验新事物时经常犹豫不决，但现在它们立即变得非常好奇，”进行实验的Judith Varkevisser说。

“他们来了，坐在栖木上的机器鸟旁边，叽叽喳喳地看着它。更重要的是，当机器雀开始移动时，幼鸟会静静地坐着研究它，我们演奏鸟鸣。他们似乎真的在听机器人说话!这证明我们可以在声乐学习研究中使用RoboFinch，以及看到唱歌所涉及的动作是否对此很重要。

这一积极的结果意味着Riebel和她的团队现在可以像建筑套件一样将鸟鸣的不同组成部分组合在一起。“我们只想要运动或音频，还是一起播放所有内容?我们还将尝试使RoboFinch具有互动性：然后，一旦鸟儿坐在某个栖息处，它就可以开始唱歌。

制作自己的机器鸟

该研究发表在《生态学与进化方法》杂志上。通过该出版物，Riebel的团队还提供了制作自己的机器人的所有代码和说明。“所以任何人，任何研究小组，都可以尝试一下。我们之所以能够开发RoboFinch，是因为人类前沿的资助，“Riebel说。

“这是一个高风险的项目，因为我们不知道我们是否能够制造出鸟类会接受的机器人。现在，我们很高兴与他人分享蓝图，并希望发现更多关于声乐学习的知识。我们渴望看到未来几年我们还能发现什么。