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Rolf Mueller教授在蝙蝠声纳研究方面获进展

发布日期:2017年04月19日 14:44 点击次数:

  [本站讯]近日,山东大学物理学院“泰山学者”特聘教授、山东大学-弗吉尼亚理工大学联合实验室主任Rolf Mueller教授在蝙蝠声纳研究方面取得重要进展,最新研究成果以“Dynamic Substrate for thePhysical Encoding of Sensory Information in Bat Biosonar”为题发表于美国物理学会出版的国际顶级物理学类学术刊物《Physical Review Letters》(PRL)上,这是Rolf Mueller教授发表在PRL中的第五篇文章。
  一些蝙蝠物种具有复杂的超声波生物系统,使得他们可以在黑暗中灵巧地穿过茂密的植被猎捕食物。事实上,蝙蝠仅靠从两个声音信号渠道(每只耳朵接收到一个声音信号)获得的信息就可以判断周围复杂的环境。文章以具有复杂的超声波生物系统的蝙蝠物种静止状态为参考,基于数值和机器人复制品的形状改变,对由蝙蝠的鼻叶(蝙蝠超声发射的“扩音器”)和耳朵传达的信息内容进行了定量分析,发现其鼻叶和耳朵形状发生快速变化时的运动添加了大量有用的感官信息。比如,对比蝙蝠鼻叶耳朵不发生形变的情况,这种快速形变可以显著提高其辨别猎物方向的能力,具体来说,其方向性可以增加100-1000倍(取决于噪声水平)。因此,复制蝙蝠生物系统的动态属性可以改善新颖的工程传感器的设计,也能够使无人机在自然环境中与享有了数千万年能力的蝙蝠一样具有很强的移动感应性能。
  Rolf Mueller教授长期从事仿生声学研究,主要研究对象为蝙蝠的生物声纳系统,并进行仿生声纳传感器和蝙蝠机器人的研究。针对蝙蝠的超声波回声定位机理及其特点,从物理学和工程学的角度进行优势互补型的原创性探索,并开展包括物理、机械、控制、信息工程信号等多学科交叉仿生创新性研究,在相关领域已发表了国际科学期刊学术论文和国际会议论文100余篇,产生较大影响,在国际上处于领先地位。
  论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.158102

【供稿单位:物理学院    作者:李会静             编辑:新闻中心总编室    责任编辑:思萱  】

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