據(jù)外媒報道，美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在研究蜻蜓在捕食過程中大腦如何快速作出反應(yīng)，在數(shù)十毫秒內(nèi)計(jì)算獵物的飛行軌跡，并預(yù)判其活動趨勢，完成攔截抓捕。研究人員希望從中找到靈感，研發(fā)體積更小、更高效的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。

蜻蜓是自然界中的“完美殺手”。哈佛大學(xué)最近一項(xiàng)研究表明，蜻蜓對目標(biāo)的捕捉成功率高達(dá)90%至95%。通過觀察蜻蜓會發(fā)現(xiàn)，蜻蜓的眼睛占據(jù)頭部的大部分，可從多個角度觀察獵物。即使獵物不斷做出躲避動作，蜻蜓也會以近乎即時的反應(yīng)完成追擊和抓捕，這一切要?dú)w功于蜻蜓的大腦。研究人員發(fā)現(xiàn)，蜻蜓的大腦能夠計(jì)算出與獵物之間的距離、獵物的前進(jìn)方向和速度，并以毫秒級速度計(jì)算出最佳攔截軌跡。這種快速決策與飛行技巧的完美結(jié)合，正是導(dǎo)彈防御系統(tǒng)需要的。

為此，美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室研究人員進(jìn)行多次計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)。在虛擬環(huán)境下，利用計(jì)算機(jī)算法模擬蜻蜓大腦處理視覺信息，作出行動決策，并成功完成捕獵。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，“蜻蜓大腦式”的仿真模型是可行的。在此基礎(chǔ)上，研究人員希望在不降低攔截彈速度和精度的同時，通過將攔截彈上計(jì)算機(jī)小型化，提升對目標(biāo)的攔截率，最終提高導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的作戰(zhàn)效率。

在實(shí)現(xiàn)對蜻蜓大腦的仿真建模后，研究人員將研究重點(diǎn)放在復(fù)制蜻蜓大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上。蜻蜓對獵物運(yùn)動變化的反應(yīng)時間只需50毫秒，而人類最快的眨眼動作需要300毫秒。如果成功模擬蜻蜓大腦神經(jīng)回路，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可在短時間內(nèi)完成海量信息處理和計(jì)算。目前導(dǎo)彈防御系統(tǒng)采用的攔截技術(shù)是基于大量計(jì)算完成的，耗時費(fèi)力且效率低下。如果將蜻蜓大腦的仿真模型應(yīng)用于導(dǎo)彈防御技術(shù)將會帶來哪些變化？研究表明，此項(xiàng)技術(shù)的巨大潛力表現(xiàn)在：減小攔截彈上計(jì)算機(jī)的尺寸、重量和能耗，使攔截彈更小、更輕，因而更具機(jī)動性；對于速度快、難以預(yù)判飛行軌跡的高超音速武器，提出新的攔截方法；以少量現(xiàn)有傳感器即可追蹤目標(biāo)。

值得注意的是，蜻蜓和導(dǎo)彈的運(yùn)動速度相差懸殊。因此，此項(xiàng)成果最終能否應(yīng)用于導(dǎo)彈防御技術(shù)還有待進(jìn)一步考證。蜻蜓大腦計(jì)算模型的研發(fā)成果可應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)發(fā)展，后者目前廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。（成高帥 張小偉）