Onderzoek Inga Geipel

Abstract

Voor het opsporen van hun prooi produceren echolocerende vleermuizen ultrasone geluiden en luisteren ze naar de echo's afkomstig van die insecten. Van sommige vleermuizen is aangetoond dat ze in staat zijn zelf prooien die rusten op de vegetatie te vangen. Deze vleermuizen jagen in een akoestisch zeer uitdagende en complexe omgeving, zoals de bodem van het bos. Omdat actief vliegen energetisch zeer kostbaar is en de grote meerderheid van de bladeren in het kreupelhout geen rustende prooi bevat, moeten de vleermuizen gedrags- en akoestische strategieën hebben ontwikkeld om efficiënt een groot aantal vegetatieoppervlakken te controleren op de aanwezigheid van prooi. Hier wil ik onderzoeken welke onderliggende foerageerstrategie echolocerende vleermuizen gebruiken om efficiënt te zoeken naar prooien rustend op vegetatie in de bosbodem. State-of-the-art stereo high-speed video-opnames gesynchroniseerd met multi-microfoon array opnames zullen gebruikt worden om vleermuizen te observeren in een gedragsexperiment waarbij ze op zoek gaan naar prooien die willekeurig op bladeren van een kunstmatige vegetatie zijn geplaatst. Om de 3D vliegpatronen en het bijbehorende echolocatiegedrag van vleermuizen te analyseren zal ik neurale netwerken trainen die toelaten het foerageergedrag van de vleermuizen automatisch te volgen. De combinatie van gedetailleerde, driedimensionale gedrags- en akoestische analyse zal leiden tot een beter begrip van de onderliggende mechanismen ter ondersteuning van efficiënte prooidetectie en foerageergedrag bij vleermuizen in structureel en akoestisch complexe omgevingen. Het project biedt ook de mogelijkheid om biomimetische methoden en toepassingen voor efficiënte akoestische objectdetectie te informeren en te inspireren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Geipel Inga

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In de wapenwedloop tussen prooien en roofdieren zijn diverse verdedigingsmechanismen tegen roofdieren geëvolueerd. Om predatie te vermijden ontwikkelden veel insecten camouflage (crypsis) of chemicaliën die hen onsmakelijk of giftig maken. Om te waarschuwen voor hun onsmakelijkheid ontwikkelden veel insecten opvallende waarschuwingskleuren of -patronen (aposematisme). Insecten vormen het grootste deel van het dieet van vleermuizen. Sommige van deze nachtelijke roofdieren halen rustende, stille, bewegingsloze daginsecten uit de vegetatie. In plaats van zicht te gebruiken tijdens het foerageren, produceren ze ultrasone oproepen en detecteren ze hun prooi via echolocatie. Hier wil ik onderzoeken of visueel cryptische of aposematische insecten ook cryptische of aposematische akoestische reflectie-eigenschappen hebben, om zich te verbergen voor of hun onsmakelijkheid te signaleren aan echolocerende vleermuizen. Ik zal bio-geïnspireerde sensorsystemen gebruiken om echo-akoestische sonaropnames te maken van geselecteerde insectensoorten en gedragsexperimenten uitvoeren met levende vleermuizen om de heersende akoestische predator-prooi interacties te onderzoeken. Op basis van deze experimenten zal ik neurale netwerkalgoritmen toepassen om de onderscheidende kenmerken in verschillende insectenecho's te classificeren en te analyseren. Deze aanpak zal een diepgaand onderzoek mogelijk maken naar de onderliggende akoestische mechanismen van de interactie tussen prooi en roofdier en zal informatie en inspiratie opleveren voor biomimetische toepassingen voor het detecteren en identificeren van objecten met behulp van sonar. Verder zal het project leiden tot synergie tussen de onderzoeksgebieden biologie en techniek bij de studie van dierinteracties en bio-geïnspireerde robotica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Peremans Herbert
• Mandaathouder: Geipel Inga

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzoeken we akoestische aposematische signalen in insecten. Hiervoor combineren we akoestische metingen met een computationeel model van jachtgedrag in vleermuizen. Daarmee trachten we inzichten te verkrijgen van het effect van de aposematische signalering op het perceptiesysteem van de vleermuizen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Geipel Inga

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject