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모션 위장

Motion camouflage
배경의 시신 흐름을 모방하여 동작 위장 원리.공격자는 표적을 향해 날아가서 표적이 공격자 뒤에 있는 실제 지점과 목표 사이의 선에 있도록 경로를 선택한다. 이 경로는 고전적인 추적과는 다르며 종종 더 짧다(여기 그림 참조).공격자는 표적에서 닫힐 때 더 크게 숨어있지만, 그렇지 않으면 움직이는 것처럼 보이지 않는다.
개구리와 같은 동물들은 움직임을 감지하는 데 매우 능숙해서,[1] 움직임을 위장하는 것을 포식자들에게 우선시한다.

움직임 위장술움직이는 물체에 어느 정도의 은폐를 제공하는 위장술이다. 그 동작은 물체의 색채가 배경과 일치하거나 윤곽을 깨트려도 쉽게 감지할 수 있게 해준다.동작 위장술의 주된 형태와 일반적으로 용어로 의미되는 타입은 공격자가 그것의 목표물에 보이는 배경의 시신 흐름을 모방하는 것을 포함한다.이를 통해 공격자는 고전적인 추격(항상 공격자가 목표물을 향해 직진하며, 종종 표적에 나타나 옆으로 움직이는 경우)과 달리 목표물의 관점에서 정지해 있는 것처럼 보이면서도 목표물에 접근할 수 있다.공격자는 목표 지점과 어떤 랜드마크 지점 사이의 선에 남도록 비행 경로를 선택한다.따라서 대상자는 공격자가 랜드마크 지점에서 이동하는 것을 보지 못한다.공격자가 움직이고 있다는 유일한 눈에 보이는 증거는 공격자가 다가옴에 따른 크기 변화뿐입니다.동작은 바람이나 해류에서 식물의 움직임을 흉내내기 위해 흔들리는 것을 포함한 다양한 위장 전략에도 사용된다.

1995년에 호버파리에서 처음 발견된, 시신 흐름을 최소화함으로써 동작 위장술은 또 다른 곤충 순서인 잠자리뿐만 아니라 척추동물의 두 집단인 팔콘박쥐에서도 입증되었다.밤에 사냥하는 박쥐는 위장 전략을 사용할 수 없기 때문에, 그것의 메커니즘을 일정한 절대 목표 방향이라고 설명하면서 이름을 붙였다.이는 효율적인 호밍 전략이며, 대공미사일이 유사한 기법의 혜택을 받을 수 있다는 의견이 제시되어 왔다.

위장술은 잎이 무성한 해룡몇몇 막대벌레에서처럼 동작에 의해 촉진된다.이러한 동물들은 식물처럼 흔들리면서 포식자에 의한 인식을 지연시킴으로써 그들의 수동적인 위장을 보완한다.

접근 동작의 위장

많은 동물들은 움직임에 매우 민감하다; 예를 들어, 개구리는 움직이는 작은 어두운 부분을 쉽게 감지하지만 정지된 것은 무시한다.[1]따라서 동작 신호는 위장 격퇴에 이용될 수 있다.[2]파괴적인 위장 무늬가 있는 움직이는 물체는 위장을 하지 않은 물체보다 식별하기 어려운 상태로 남아 있는데, 특히 비슷한 물체가 근처에 있을 경우, 감지되더라도 움직임이 위장을 완전히 '절단'하지는 않는다.[3]마찬가지로 동작의 두드러짐은 동작 자체가 위장될 수 있는지, 그리고 어떻게 위장할 수 있는지에 대한 문제를 제기한다.몇 가지 메커니즘이 가능하다.[2]

호랑이 같은 맹수들은 움직임의 신호를 최소화하기 위해 먹이를 매우 천천히 따라다닌다.

은밀한 움직임

호랑이 같은 포식자가 매우 느리고 은밀하게 움직여서 먹이를 뒤쫓을 때처럼 실제 동작을 최소화하는 것이 하나의 전략이다.이 전략은 효과적으로 움직임을 위장할 필요성을 회피한다.[2][4]

모션 신호 최소화

움직임이 필요할 때, 예를 들어 사지를 이리저리 흔드는 것을 피하고 직선 전방에서 먹이가 볼 때 깜박거리지 않는 패턴을 선택함으로써 동작 신호를 최소화하는 것이 하나의 전략이다.[2]갑오징어는 앞 뒤 축에 직각으로 줄무늬를 형성하는 것을 선택함으로써 능동적인 위장법으로 이것을 할 수 있으며, 그들이 수영할 때 그 패턴을 포착하고 표시함으로써 주어지는 동작 신호를 최소화한다.[5]

모션 인식 중단

목표물의 움직임에 대한 공격자의 인식을 교란시키는 것은 비록 실효성에 대해서는 논란이 있지만, 1차 세계 대전에서 배에서 사용되는 처럼 위장술을 눈부시게 하는 주된 목적이었다.이런 종류의 눈부심은 동물들에 의해 사용되는 것으로 보이지 않는다.[2]

배경의 시신 흐름 모방

호주의 황제 잠자리는 경쟁자들에게 다가갈 수 있도록 실제 지점의 움직임 위장법을 사용하여 배경의 시각적 흐름을 모방한다.

어떤 동물들은 공격자가 표적이 보았을 때 움직이는 것처럼 보이지 않도록 배경의 시신 흐름을 흉내 낸다.이것은 움직임 위장술에 대한 작업의 주된 초점이며, 종종 그것과 동의어로 취급된다.[2][6]

추적 전략

공격자는 목표 지점과 실제 랜드마크 지점 사이의 선에 머물도록 비행 경로를 선택하거나 무한 거리(다른 추적 알고리즘을 부여)의 지점에 머물도록 백그라운드의 광학 흐름을 모방할 수 있다.그러므로 그것은 필연적으로 접근함에 따라 더 크게 어렴풋이 보일 수 있지만, 목표물이 보는 랜드마크 지점에서 움직이지 않는다.이것은 대상을 향해 직진하는 것과 같지 않다(일반적인 추구). 백그라운드에서 쉽게 감지할 수 있는 차이에 따라 가시적인 횡방향 움직임이 일어난다.그 전략은 배경이 일반적이든 질감이든 효과가 있다.[6]

이 모션 위장 전략은 1995년 M. V. Srinivasan과 M. Davey가 호버파리에서 짝짓기 행동을 연구하던 중에 발견되어 알고리즘으로 모델링되었다.수컷 호버플라이는 예비 짝에게 접근하기 위해 추적 기술을 사용하는 것처럼 보였다.[6]호주 황제 잠자리의 수컷인 헤미아낙스 파푸엔시스(Hemianax papuensis)가 15번의 만남 중 6번의 만남에서 상대에게 정지해 보이기 위해 비행 경로를 선택하는 모습이 목격된 잠자리들 간의 고속 영토 싸움에서 움직임 위장술이 관찰됐다.그들은 리얼 포인트와 인피니티 포인트 전략을 모두 활용했다.[7][8]

팔콘은 먹이를 덮기 위해 무한 포인트 모션 위장술을 사용한다.

이 전략은 곤충과 척추동물에게도 똑같이 효과가 있는 것으로 보인다.시뮬레이션에 의하면 대상이 직선으로 날아오르든 혼란스러운 길을 선택하든 고전적인 추구(즉, 운동 위장 경로가 더 짧다)보다 더 효율적인 추격 경로로 귀결된다.나아가 고전적인 추격이 공격자에게 목표물보다 더 빨리 비행하도록 요구하는 곳에서는, 동작 위장 공격자가 목표물보다 더 느리게 비행함에도 불구하고 때때로 목표물을 포착할 수 있다.[9][2]

항해를 할 때 목표물에서 추적자까지의 베어링이 일정하게 유지되면 무한거리에서 고정된 기준점을 취하는 것과 동등한 감속거리(CBDR)로 알려진 경우 두 선박이 모두 직선으로 이동하는 충돌 경로에 있다는 사실이 오래 전부터 알려져 왔다.시뮬레이션에서 이것은 두 개의 선이 항상 평행하게 유지되기 때문에 쉽게 관찰된다.[9][2]

곤충을 사냥하는 박쥐와 일부 미사일은 위장보다는 효율을 위해 목표물에 평행하게 유지되는 무한점 추적 경로("병행 항법")를 따른다.

박쥐초음파 배치하는 것은 어둠 속에서 곤충을 사냥할 때 무한대의[2] 길을 따른다.이는 위장용이 아니라 결과 경로의 효율을 위한 것이므로, 일반적으로 전략은 CBDR과 동일하지만 대상이 불규칙하게 기동할 수 있도록 하는 CATD([10][11][12]Constant Absolution Target Direction)라고 불린다.[13]

다른 종의 팔콘(gyrfalcon, saker falcon, peergrine falcon)에 대한 2014년 연구는 그들의 머리나 등에 장착된 비디오 카메라를 사용하여 그들의 먹이에 대한 접근을 추적했다.관찰된 경로를 다른 추적 전략의 시뮬레이션과 비교한 결과, 이러한 포식성 조류는 CATD와 일치하는 위장 경로를 사용하였다.[13]

순수 비례 항법 유도(PPNG)의 미사일 유도 전략은 박쥐가 사용하는 CATD 전략과 매우 흡사하다.[14]생물학자 Andrew Anderson과 Peter McOwan은 대공 미사일이 그들의 탐지 가능성을 줄이기 위해 위장 운동을 할 수 있다고 제안했다.그들은 컴퓨터화된 전쟁 게임을 하는 사람들에게 그들의 아이디어를 시험했다.[15]운동 위장 달성을 위한 조종 법칙은 수학적으로 분석되었다.그 결과로 생긴 길은 종종 고전적인 추구보다 더 나은, 매우 효율적인 것으로 판명된다.따라서 모션 위장 추구는 성능상의 이점을 위해 포식자와 미사일 엔지니어(무한 포인트 알고리즘의 경우 "병행 항법"으로 한다)가 모두 채택할 수 있다.[16][17]

공격 전략[13]
전략 설명 카무플라주 효과 종별 사용
클래식추구(구입안내) 항상 대상의 현재 위치로 직진(간단한 전략) 없음, 대상자는 추적자가 배경에 대해 움직이는 것을 본다. 꿀벌, 파리, 호랑이 딱정벌레[13]
리얼 포인트 모션 위장 항상 추적자의 출발에 가까운 지점과 그 사이를 유지하며 목표물을 향해 이동 추적자는 배경과 대조하여 정지 상태를 유지한다(그러나 더 커짐). 잠자리, 호버파리[13]
인피니티 포인트 모션 위장
(CATD, "병행 항법")
출발 시 추적자의 출발과 목표값 사이의 평행한 목표값으로 목표값 유지선 방향으로 이동 추적자는 하늘에서 일정한 방향을 유지한다. 개, 인간, 호버파리, 텔레오스트 물고기, 박쥐, 팔콘[13]

동작별 위장

암호봉 곤충Extatosoma tiaratum은 바람에 나뭇잎처럼 흔들린다.

흔들림: 모션 크립시스 또는 가면극

흔들리는 행동은 이 무성한 해룡, 막대벌레 엑타토소마 티아라툼, 사마귀와 같은 매우 암호화된 동물들에 의해 실행된다.이 동물들은 그들의 색깔과 잎과 같은 맹장들로 두드러지게 파괴적인 몸의 윤곽을 그리고 그들이 흉내내는 식물들처럼 효과적으로 흔들리는 능력을 가진 식물들을 닮았다.E. tiaratum은 방해를 받거나 돌풍이 불 때 적극적으로 앞뒤로 흔들리거나 좌우로 흔들리며, 바람에 나뭇잎과 같은 주파수 분포가 바스락 소리를 낸다.이러한 행동은 포식자에 의한 탐지를 방지하는 동작 크립시스(motion crypsis) 또는 동작 위장(motion maskade)을 나타낼 수 있으며, (먹이가 아닌 다른 것으로서) 오분류를 촉진하거나 둘의 조합을 촉진하며, 그에 따라 동작 위장(motion crawming)의 한 형태로도 설명되어 왔다.[18][19]

참조

  1. ^ a b Anstis, Stuart (1 June 2015). "Seeing Isn't Believing". The Scientist. Retrieved 28 April 2017.
  2. ^ a b c d e f g h i Troscianko, T. (2011). Stevens, Martin; Merilaita, Sami (eds.). Animal Camouflage: Mechanisms and Function. Cambridge University Press. pp. 128–130. ISBN 978-1-139-49623-0.
  3. ^ Hall, Joanna R.; Cuthill, Innes C.; Baddeley, Roland; Shohet, Adam J.; Scott-Samuel, Nicholas E. (7 May 2013). "Camouflage, detection and identification of moving targets". Proceedings of the Royal Society B. 280 (1578): 20130064. doi:10.1098/rspb.2013.0064. PMC 3619462. PMID 23486439.
  4. ^ Macdonald, David; Loveridge, Andrew (2010). The Biology and Conservation of Wild Felids. Oxford University Press. pp. 84–. ISBN 978-0-19-923444-8.
  5. ^ Shohet, A.J.; Baddeley, R.J.; Anderson, J.C.; Kelman, E.J.; Osorio, D. (2006). "Cuttlefish responses to visual orientation of substrates, water flow and a model of motion camouflage" (PDF). Journal of Experimental Biology. 209 (23): 4717–4723. doi:10.1242/jeb.02580. PMID 17114404. S2CID 2485460.
  6. ^ a b c Srinivasan, M. V. & Davey, M. (1995). "Strategies for active camouflage of motion". Proc. R. Soc. Lond. B. 259 (1354): 19–25. Bibcode:1995RSPSB.259...19S. doi:10.1098/rspb.1995.0004. S2CID 131341953.
  7. ^ Hopkin, Michael (June 5, 2003). "Nature News". Dragonfly Flight Tricks the Eye. Nature.com. doi:10.1038/news030602-10. Retrieved January 16, 2012.
  8. ^ Mizutani, A. K.; Chahl, J. S.; Srinivasan, M. V. (June 5, 2003). "Insect behaviour: Motion camouflage in dragonflies". Nature. 65 (423): 604. Bibcode:2003Natur.423..604M. doi:10.1038/423604a. PMID 12789327. S2CID 52871328.
  9. ^ a b Glendinning, Paul (27 January 2004). "Motion Camouflage". The Mathematics of Motion Camouflage. 271 (1538): 477–81. doi:10.1098/rspb.2003.2622. PMC 1691618. PMID 15129957.
  10. ^ Ghose, K'; Horiuchi, T.; Krishnaprasad, P. S.; Moss, C. (2006). "Echolocating bats use a nearly time-optimal strategy to intercept prey". PLOS Biology. 4 (5): 865–873. doi:10.1371/journal.pbio.0040108. PMC 1436025. PMID 16605303.
  11. ^ Reddy, P. V.; Justh, E. W.; Krishnaprasad, P. S. (2007). "Motion camouflage with sensorimotor delay" (PDF). 2007 46th IEEE Conference on Decision and Control. pp. 1660–1665. doi:10.1109/CDC.2007.4434522. ISBN 978-1-4244-1497-0. S2CID 1114039. Archived from the original (PDF) on 2018-01-14.
  12. ^ Gonzalez-Bellido, Paloma T.; Fabian, Samuel T.; Nordström, Karin (December 2016). "Target detection in insects: optical, neural and behavioral optimizations". Current Opinion in Neurobiology. 41: 122–128. doi:10.1016/j.conb.2016.09.001. PMID 27662056. S2CID 3524650.
  13. ^ a b c d e f Amador Kane, Suzanne; Zamani, Marjon (2014). "Falcons pursue prey using visual motion cues: new perspectives from animal-borne cameras". Journal of Experimental Biology. 217 (2): 225–234. doi:10.1242/jeb.092403. PMC 3898623. PMID 24431144.
  14. ^ Justh, Eric W. (2010). Armstrong, Robert E.; Drapeau, Mark D.; Loeb, Cheryl A.; Valdes, James L. (eds.). Learning Unmanned Vehicle Control from Echolocating Bats. Bio-inspired Innovation and National Security. National Defense University Press. pp. 157–168. GGKEY:YX732WBJBQN.
  15. ^ Graham-Rowe, Duncan (28 June 2003). "Dragonfly trick makes missiles harder to dodge". New Scientist. Retrieved 27 April 2017.
  16. ^ Justh, E. W.; Krishnaprasad, P. S. (2006). "Steering laws for motion camouflage". Proceedings of the Royal Society A. 462 (2076): 3629. arXiv:math/0508023. Bibcode:2006RSPSA.462.3629J. CiteSeerX 10.1.1.236.1470. doi:10.1098/rspa.2006.1742. S2CID 7992554.
  17. ^ Carey, N. E.; Ford, J. J.; Chahl, J. S. (2004). "Biologically inspired guidance for motion camouflage". 5th Asian IEEE Control Conference. doi:10.1109/ASCC.2004.184905 (inactive 28 February 2022).{{cite journal}}: CS1 maint : 2022년 2월 현재 DOI 비활성화(링크)
  18. ^ Bian, Xue; Elgar, Mark A.; Peters, Richard A. (2016). "The swaying behavior of Extatosoma tiaratum : motion camouflage in a stick insect?". Behavioral Ecology. 27 (1): 83–92. doi:10.1093/beheco/arv125.
  19. ^ O'Dea, J. D. (1991). "Eine zusatzliche oder alternative Funktion der 'kryptischen' Schaukelbewegung bei Gottesanbeterinnen und Stabschrecken (Mantodea, Phasmatodea)". Entomologische Zeitschrift. 101 (1–2): 25–27.

외부 링크