蜘蛛網(wǎng)是由八足的專家構建的工程奇跡，具有四億多年的專業(yè)知識。從蜘蛛網(wǎng)的構造和粘捕器的操作中可以學到很多。令人驚訝的是，即使新的肢體比被替換的肢體短得多，花園的十字蜘蛛也可以使失去的腿再生，并立即使用它們來構建完美的俯仰網(wǎng)。這種現(xiàn)象使科學家能夠探究動物建立網(wǎng)狀結構的規(guī)則，以及如何將其腿用作量尺。

牛津大學和奧爾胡斯大學的研究表明，蜘蛛再生的腿部動作如何與正常長度的其他腿部配合。協(xié)調復雜的運動和線程操作。

Fritz Vollrath和Thiemo Krink今天在《接口》(皇家學會雜志)上發(fā)表的這項研究解決了一個關鍵問題：每個肢體像一個半獨立的計算機，并通過適配的傳感器對其局部定位進行很多計算，這種現(xiàn)象稱為形態(tài)計算。

這項工作說明了如何將蜘蛛用來構建其網(wǎng)絡的復雜的動作和操作序列轉換為可以測試的決策規(guī)則。在這里，行為是通過嵌入在虛擬(或網(wǎng)絡)蜘蛛中的一組正式規(guī)則進行編碼的，該蜘蛛在計算機屏幕上繪制網(wǎng)絡。通過結合使用真實蜘蛛和虛擬蜘蛛的實驗，科學家已經(jīng)能夠探測和驗證規(guī)則集。

然后，研究人員將這些AI規(guī)則的關鍵參數(shù)編碼為基因，并在稱為“遺傳算法”的過程中使用了計算機動畫，以根據(jù)成本和收益的組合選擇虛擬網(wǎng)，以尋找最佳解決方案。

牛津動物學系的首席作者弗里茨·弗拉拉斯(Fritz Vollrath)教授說：“令我們驚訝的是，一只動物能夠用一半正常長度的腿和全新的腿(即肌肉沒有運動和沒有時間來“學習”如何反應的傳感器，使用我們的新穎技術，通過將計算機建模與對真實動物行為的實驗研究相結合，揭開動物隱藏的行為規(guī)則，真是令人興奮。進入網(wǎng)絡基因后，我們可以通過應對虛擬挑戰(zhàn)(例如網(wǎng)絡蒼蠅和想象中的成本效益平衡)，使系統(tǒng)在基于計算機的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)展。”

Vollrath和Krink希望這種理解將為現(xiàn)代機器人技術的各個方面提供信息，使動物可以使用簡單的規(guī)則結合可適應的皮膚和技能來執(zhí)行復雜任務。

他們的虛擬蜘蛛所使用的算法被嵌入可以下載的應用程序中。這樣一來，所有級別的學生都可以在線學習蜘蛛的行為決策規(guī)則(以網(wǎng)絡建設為范例)，同時探索進化對動物行為和生態(tài)的影響力。

研究人員旨在與機器人專家建立更深的聯(lián)系，以探索蜘蛛的行為如何為無人駕駛和導航提供信息，以及如何構造和操作新型機器人。