능동감각계
Active sensory systems능동감각체계는 스스로 생성되는 에너지로 환경을 탐색함으로써 활성화되는 감각수용체다.박쥐와 돌고래의 초음파 위치추적, 곤충 더듬이 등이 대표적이다.자가 생성 에너지를 사용하면 신호 강도, 방향, 타이밍 및 스펙트럼 특성을 더 잘 제어할 수 있다.이와는 대조적으로, 수동적 감각 시스템은 주변 에너지(즉, 사용자가 생성하지 않고 환경에 존재하는 에너지)에 의한 활성화를 수반한다.예를 들어, 인간의 시력은 환경의 빛을 이용하는 것에 의존한다.
능동 감지 시스템은 직접 접촉하거나 직접 접촉하지 않고 정보를 수신한다.텔레마케터 능동 감지 시스템은 시간 지연과 복귀 신호의 강도 같은 단서들을 이용하여 전파 에너지를 지시하고 물체를 탐지함으로써 정보를 수집한다.박쥐의 초음파 위치추적, 전기 어류의 전기감지 검출 등이 대표적이다.접촉 활성 감각 시스템은 자극과 유기체 사이의 물리적 접촉을 이용한다.곤충 더듬이와 수염은 능동 감각 시스템에 접촉하는 예다.
예
능동적 전기적 위치
생체 발광:어른 반딧불이는 짝을 찾기 위해 스스로 생성된 빛을 사용한다.깊은 바다에서, 바벨로 만든 용어는 적외선에 가까운 빛을 낸다.[1]
정전기장:전기 물고기는 환경을 탐사하고 능동적인 전자동영상촬영을 만든다.[2]
기계공학센서리
활성 터치:야행성 동물은 물체의 위치, 크기, 모양, 방향, 질감에 대한 정보를 수집하여 수염에 의존한다.곤충들은 더듬이를 사용하여 이동 중에 환경을 조사한다.인간이 손으로 사물에 손을 뻗는 것은 비유다.
초음파 위치
초음파 위치:자체 제작 사운드의 능동적 음향 감지.박쥐는 비행 중에 먹이를 탐지하는 초음파 위치 확인 요청을 한다.이빨고래는 물속에서 반향위치를 사용한다.
케미컬
화학물질의 전파는 다른 원천보다 시간이 오래 걸리기 때문에 움직임이 느린 유기체만이 화학적 신호를 활용해 환경을 탐사할 수 있다.슬라임 몰드 디스코스텔리움 디스코이덤은 암모니아를 이용해 열매가 맺히는 신체가 형성되는 동안 장애물을 피하기 위해 환경을 탐사한다.화학신호 전개도 복귀신호 부족에 의해 제한된다.[3]
물리적 및 생태적 제약
에너지 전파
텔레마케터 능동 감각 시스템의 중요한 제약조건은 검출 임계치 이상의 복귀신호를 가진 에너지를 생성하는 것이다.자생 에너지는 멀리 있는 물체를 감지할 수 있을 정도로 강해야 한다.기하학적 확산으로 인해 방출되는 에너지는 균일하게 표면적이 증가하는 구위로 확산될 것이다.신호 강도는 유기체와 대상 사이의 거리의 제곱에 따라 달라진다.텔레마케터 액티브 센싱에서는 신호가 방출되고 반환되기 때문에 기하학적 스프레드 비용이 2배로 증가한다.그 결과, 유기체와 대상 사이의 거리의 네 번째 힘으로서 반환되는 에너지의 일부가 감소한다.
방향성은 또한 신호를 생산하는데 있어서 에너지 지출에도 역할을 한다.방향성이 증가하고 범위가 좁으면 감쇠 길이가 길어진다.박쥐는 탐지 범위가 넓어 고속으로 날아가는 작은 곤충을 목표로 한다.돌고래는 더 멀리 전파되는 더 좁은 반향 위치 빔을 생산한다.전기 어류는 전신을 감싸는 신호를 발산하기 때문에 전파거리가 짧다.
감쇠
감쇠:기하학적 확산과 더불어 전파 중 에너지의 흡수 및 산란은 에너지 손실을 초래한다.감쇠 길이는 강도가 초기 강도에 1/e(37%)까지 떨어지는 거리를 말한다.안개, 비, 난류와 같은 환경적 요인은 신호 전송을 방해하고 감쇠 길이를 감소시킨다.
덧셈 길이
접촉 감지 시스템의 경우 접촉 부속물 손이 닿는 대상만 감지할 수 있다.부록 길이 증가는 이동 중 무게를 더하고 성장을 위한 투자를 함으로써 물리적 에너지 비용을 증가시킨다.그 대안으로 쥐의 수염은 몸의 35%만을 덮고 있다.비용을 최소화하기 위해 율동적인 움직임이 곤충의 발판 메커니즘과 결합된다.[4]
두드러기
유기체에 의해 환경으로 방출되는 에너지는 다른 유기체에 의해 발견되기 쉽다.같은 종의 포식자와 경쟁하는 개체들에 의한 발견은 강한 진화적 압력을 제공한다.능동 감지를 사용할 경우, 목표물에서 검출된 에너지 레벨이 복귀 신호의 에너지 레벨보다 크다.먹잇감이나 포식자는 능동 감지 신호를[citation needed] 도청하도록 진화했다.예를 들어, 박쥐의 날으는 곤충의 대부분은 초음파 위치 호출 주파수에 대한 민감성을 발달시켰다.고음의 소리에 자극을 받으면 나방들은 비행로를 피한다.돌고래는 범고래의 초음파 클릭도 감지할 수 있다.그 대가로 범고래들은 덜 눈에 띄는 신호를 만들기 위해 더 불규칙하고 고립된 음파탐지기 클릭을 만든다.[4]바벨로 만든 용어의 경우 다른 심해어가 감지할 수 없는 적신호를 활용한다.[4]
관련개념
코롤러리 방전이란 외부 모터 이벤트에 대한 자신의 움직임과 반응을 구별하는 능력을 말한다.방향과 작용은 뉴런 레벨에 지도되어 뇌에 기억된다.코롤리 방전은 감각 시스템의 결과로 감각 섭취를 통합할 수 있게 하고 피드백 시스템의 역할을 한다.
방해 방지 대응 동의신호는 서식지를 공유하는 개인의 능동적 감지를 방해한다.아이겐마니아와 같은 전기 어류는 주파수 간섭을 피하기 위해 방류 주파수의 반사적 이동을 발달시켰다.
참고 항목
참조
- ^ 하오허, 지안리, 페트레 스토이카.능동 감지 시스템을 위한 파형 설계: 계산적 접근 방식.케임브리지 대학 출판부, 2012.
- ^ 몽고메리 JC, 쿰브스 S, 베이커 CF(2001) "아스티야낙스 파시아투스의 저자극 형태의 기계식 횡선 시스템"Env Biol Fish, 62: 87–96
- ^ 솔타날리안 M.능동 감지 및 통신을 위한 신호 설계.웁살라 학위 논문(Elanders Sverige AB 인쇄), 2014년.
- ^ a b c 더글러스 RH, 파트리지 JC, 둘라이 K, 헌트 D, 멀리노 CW, 타우버 A, 히니넨 PH(1998) 용어는 엽록소를 이용하여 본다.네이처 393:423–424
