魚ロボットが群れを作る利点を解明。エネルギー節約説がついに実証される
魚ロボットが群れを作る利点を解明。エネルギー節約説がついに実証される / Credirt:Nature communications
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魚ロボットによって「魚が群れで泳ぐ理由」がやっと解明される! (3/4)

2020.11.04 Wednesday

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渦を介したエネルギーリサイクル

渦の運動エネルギーを尾ヒレで受け止め推進力にする。上の図以外にも複数の有効なパターンが存在する
渦の運動エネルギーを尾ヒレで受け止め推進力にする。上の図以外にも複数の有効なパターンが存在する / Credirt:Nature communications

エネルギー節約の鍵となったのは、魚の尾がうみだす水の渦です。

水の渦は先頭の魚の動きによって生じた残余エネルギーの塊であり、後方の魚はこの渦に対して上の図のように、尾ひれを適切な位置に配置することによって、渦の運動エネルギーを推進方向に向けたエネルギーへと変換(リサイクル)していたのです。

また先頭の魚が残した渦から継続的に推力を取り出すには、先頭の魚と後方の魚の間に、尾の動きの同期があると有利であることがわかりました。

しかしこれだけではエネルギー節約説を証明することはできません。

渦のエネルギーをリサイクルする節約モデルは非常に優秀ですが、本当の証明を行うには、現実の魚でも同じ渦のリサイクル現象がみられなければなりません。

現実の魚の映像。現実の魚も動きを同期させ渦を推進力に変えていた
現実の魚の映像。現実の魚も動きを同期させ渦を推進力に変えていた / Credirt:Nature communications

そこで研究者たちはペアで動く金魚の動きをAIで分析し、渦の利用モデルが現実世界の金魚たちの間で実際に発生しているかを調べました。

結果、現実の金魚たちの挙動も、渦をリサイクル可能な動きだったことが判明します。

次ページ仮説から常識へ

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