Without sensory feedback, flies can

Without sensory feedback, flies cannot fly. Exactly how various feedback controls work in insects is a complex puzzle to solve. What do insects measure to stabilize their flight? How often and how fast must insects adjust their wings to remain stable? To gain insights into algorithms used by insects to control their dynamic instability, we develop a simulation tool to study free flight. To stabilize flight, we construct a control algorithm that modulates wing motion based on discrete measurements of the body-pitch orientation. Our simulations give theoretical bounds on both the sensing rate and the delay time between sensing and actuation. Interpreting our findings together with experimental results on fruit flies’ reaction time and sensory motor reflexes, we conjecture that fruit flies sense their kinematic states every wing beat to stabilize their flight. We further propose a candidate for such a control involving the fly’s haltere and first basalar motor neuron. Although we focus on fruit flies as a case study, the framework for our simulation and discrete control algorithms is applicable to studies of both natural and man-made fliers.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แมลงวันไม่สามารถบินไป โดยไม่มีผลตอบสนองทางประสาทสัมผัส ควบคุมคำติชมต่าง ๆ ว่าทำงานในแมลงว่าเป็นปริศนาซับซ้อนแก้ อะไรทำแมลงวัดเพื่อรักษาเสถียรภาพการบิน ความถี่ และวิธีรวดเร็วแมลงต้องปรับปีกของพวกเขาจะยังคงมีเสถียรภาพหรือไม่ ได้รับอัลกอริทึมที่ใช้ โดยแมลงเพื่อควบคุมความไม่แน่นอนของพวกเขาแบบเจาะลึก เราพัฒนาเครื่องมือการจำลองเพื่อศึกษาบินฟรี เพื่อรักษาเสถียรภาพการบิน เราต้องสร้างอัลกอริทึมควบคุมที่ modulates เคลื่อนไหววิงตามวัดแยกกันของร่างกายระยะห่างการวาง เราจำลองให้ขอบเขตทฤษฎีอัตรา sensing และเวลาที่ล่าช้าระหว่างการตรวจและ actuation เราตีความผลการวิจัยของเรากับผลทดลองในแมลงวันผลไม้เวลาปฏิกิริยาและ reflexes มอเตอร์รับความรู้สึก นึกว่า แมลงวันผลไม้รู้สึกจลน์ของรัฐทุกฝ่ายชนะอยู่ดีบิน เราเสนอผู้เช่นตัวควบคุมการบิน haltere และ basalar แรกประสาทต่อไป ถึงแม้ว่าเราเน้นในแมลงวันผลไม้เป็นกรณีศึกษา กรอบจำลองและอัลกอริทึมควบคุมแยกกันเป็นการศึกษาธรรมชาติ และมนุษย์สร้างขึ้นกำลังแจกใบปลิว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โดยไม่ต้องมีข้อเสนอแนะทางประสาทสัมผัสแมลงวันไม่สามารถบินได้ ว่าวิธีการต่าง ๆ การควบคุมการตอบรับการทำงานในแมลงที่เป็นปริศนาที่ซับซ้อนที่จะแก้ปัญหา สิ่งที่แมลงวัดให้มีเสถียรภาพเที่ยวบินของพวกเขา? บ่อยครั้งที่วิธีการและวิธีการที่รวดเร็วแมลงต้องปรับปีกของพวกเขายังคงมีเสถียรภาพ? ที่จะได้รับข้อมูลเชิงลึกในขั้นตอนวิธีการที่ใช้โดยแมลงในการควบคุมเสถียรภาพแบบไดนามิกของพวกเขาที่เราพัฒนาเครื่องมือการจำลองเพื่อศึกษาการบินฟรี เพื่อสร้างเสถียรภาพการบินที่เราสร้างขั้นตอนวิธีการควบคุมที่ modulates ปีกเคลื่อนไหวอยู่บนพื้นฐานของการวัดที่ไม่ต่อเนื่องของการปรับตัวสนาม แบบจำลองของเราให้ขอบเขตทฤษฎีทั้งอัตราการตรวจจับและเวลาความล่าช้าระหว่างการสำรวจและดำเนินการ การตีความผลการวิจัยของเราด้วยกันกับผลการทดลองในเวลาปฏิกิริยาแมลงวันผลไม้และตอบสนองมอเตอร์ประสาทสัมผัสเราคาดว่าแมลงวันผลไม้รู้สึกรัฐจลนศาสตร์ของพวกเขาทุกปีกตีให้มีเสถียรภาพเที่ยวบินของพวกเขา เรายังนำเสนอผู้สมัครเช่นการควบคุมที่เกี่ยวข้องกับการบินของ haltere และ basalar แรกมอเตอร์เซลล์ประสาท ถึงแม้ว่าเราจะมุ่งเน้นไปที่แมลงวันผลไม้เป็นกรณีศึกษากรอบสำหรับการจำลองและขั้นตอนวิธีการควบคุมที่ไม่ต่อเนื่องของเรามีผลบังคับใช้กับการศึกษาของทั้งสองใบปลิวธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไม่มีการป้อนกลับ บินไม่บิน วิธีการต่างๆในการควบคุมการทำงานแบบแมลง เป็นปริศนาที่ซับซ้อนเพื่อแก้ปัญหา ทำไมแมลงวัดเสถียรภาพการบินของพวกเขา ? บ่อยและเร็วแค่ไหน ต้องปรับปีกแมลงจะยังคงมีเสถียรภาพ ? ที่จะได้รับข้อมูลเชิงลึกในขั้นตอนวิธีที่ใช้โดยแมลงเพื่อควบคุมเสถียรภาพแบบไดนามิกของพวกเขา เราพัฒนาเครื่องมือเพื่อศึกษาการจำลองการบินฟรีเพื่อรักษาเสถียรภาพการบิน เราสร้างการควบคุมวิธีที่ modulates เคลื่อนไหวปีกตามการวัดแบบไม่ต่อเนื่องของร่างกายที่สนามการปฐมนิเทศ จำลองของเราให้ขอบเขตของทฤษฎีทั้งสัมผัสและอัตราการหน่วงเวลาระหว่างการซื้อและ . การค้นพบของเราร่วมกับการทดลองในแมลงวัน ' ผลไม้เวลาปฏิกิริยาและ reflexes และมอเตอร์เราเดาว่าแมลงวันผลไม้ความรู้สึกเชิงของรัฐทุกปีกตีทรงเครื่อง เรายังเสนอผู้สมัครเช่นการควบคุมที่เกี่ยวข้องกับ haltere ของบิน และก่อน basalar ทั้งหมด . แม้เรามุ่งเน้นแมลงวันผลไม้เป็นกรณีศึกษา กรอบสำหรับการจำลองและควบคุมขั้นตอนต่อเนื่องของเราจะใช้เพื่อการศึกษาทั้งทางธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างใบปลิว