211service.com
Due piloter
Hånd indsætter en due i misslen B.F. Skinner Foundation
Da Anden Verdenskrig rasede i 1940'erne, udspillede et opgør mellem missilstyringssystemer sig i Bygning 20, hjemsted for det nyligt etablerede MIT Radiation Laboratory. Rad Lab-holdet byggede i al hemmelighed mikrobølgeradarteknologier til støtte for de allierede tropper, med fokus på detektion: teknologier til lokalisering af fly og sprængstoffer til målfinding. Men i Midtvesten havde psykologen B. F. Skinner lavet en alternativ plan: i stedet for at bygge vejledningsteknologier, hvorfor så ikke lade dyr med medfødte målsøgningsevner stå for vejledningen? Han begyndte at træne duer til at styre bomber.
Skinner så ideen som en logisk forlængelse af år brugt på at studere dyrs adfærd. Han havde allerede udført sine nu berømte rotteeksperimenter, som viste, at adfærd kan kontrolleres ved at manipulere miljøforhold, og han vidste, at hvis komplicerede opgaver blev opdelt i simple komponenter, kunne dyr, der fik tilstrækkelig tid (og godbidder) mestre dem stykke for stykke . Den amerikanske hær brugte allerede trænede duer til levering af beskeder. Hvorfor ikke også til bombelevering?
I månederne efter Hitlers bombning af Warszawa i 1939, spekulerede Skinner, som dengang var professor ved University of Minnesota, sig over, om defensive missiler, der blev droppet fra store højder, kunne tage angrebsfly ud i luften. Mens han var på et tog, så han fugle, der fløj i formation og troede, at løsningen måske ventede på mig i min egen baghave.
Men først skulle han lære fugle at genkende mål. Skinner skar tåen ud af en sok og stak en due ind, mens hovedet stak ud for enden. Vinger tilbageholdt og ben bundet med skosnor, fuglen blev spændt fast til en træklods og placeret i et apparat, der var fastgjort til et elektrisk hejs, der kunne bevæge sig op og ned, og til et spor, der løb hen over loftet og ned ad Skinners væg. Ved at skubbe strategisk placerede letvægtsstænger kunne duen styre genstanden op eller ned, til højre eller venstre.
Skinner opstillede et hængende bull's-eye, der holdt en kop korn og gradvist flyttede startpunktet for duens styreudstyr væk fra det, og til sidst lærte fuglen at rette sig ind direkte foran målet, mens den blev trillet hen over rummet.
I mellemtiden lavede MIT-forskere deres egne gennembrud. Forskning i mikrobølgeradarforsvarssystemerne var begyndt på Rad Lab kort efter, at National Defense Research Committee havde etableret det i begyndelsen af 1941. I 1942, NDRC's efterfølger, Office of Scientific Research and Development (OSRD) – som blev ledet af Vannevar Bush , EGD '16, en tidligere dekan ved MIT School of Engineering - lancerede sin guidede missil-afdeling på Rad Lab.
Det guidede missilhold fokuserede på at udvikle målsøgningsmissiler, der kunne bæres eksternt på højtflyvende fly. Igennem 1942 byggede de flere eksperimentelle systemer, herunder et til den guidede glidebombe kendt som Pelican. Project Pelican var designet til at lede en modtager i bombens næsekegle til en jordbaseret sender, der fungerer som et mål. Rad Lab lavede radargennembrud inden for områder som navigation og luft-til-overflade-fartøjsdetektion. Men hundredvis af (bombefri) testflyvninger senere var guidede missilsystemer stadig upålidelige.
I slutningen af 1942 havde Skinner anmodet om OSRD-midler til dueforskning to gange, og to gange var blevet afvist. En forskerkollega nævnte arbejdet for ledere hos General Mills, og virksomheden gav Skinner 5.000 dollars og plads i en gammel melmølle til at udvikle projektet, så dets gennemførlighed kunne bevises over for regeringen. Skinner, flere studerende og en General Mills-ingeniør begyndte at teste, hvordan tilbageholdte duer klarede sig under ekstreme flyveforhold. Da de fandt ud af, at underfodrede fugle forblev madfokuserede midt i ændringer i temperatur, tryk, acceleration, støj og vibrationer, begyndte de også at udtænke måder at omdanne præcisionshakke til præcisionsbombning.
Holdet byggede et apparat til at træne fire fugle samtidigt. Hver due blev spændt og placeret i et tæt indelukke med en fire tommer åbning nær fuglens næb. Åbningen indeholdt en gennemskinnelig plade med et billede af et mål projiceret fra en linse uden for indelukket. Lysstråler dannede et X, hvor duen skulle slå, og mens den hakkede, faldt korn ned på pladen. Efterhånden som målet bevægede sig hen over synsfeltet, flyttede duerne deres hoveder for at blive ved med at hakke direkte på midten af målet – og holde maden på vej. (Skinner ville senere indse, at cannabis gjorde duer næsten frygtløse og erstattede kornet med hampefrø.) OSRD tildelte General Mills $25.000 til at udvikle Project Pigeon for the Pelican, som var designet til at flyve uden radikalt at ændre retning. Hvis et duestyringssystem kunne flytte bomben blot et par grader mod målet, mens den faldt, ville det øge nøjagtigheden.
Skinners team byggede en flerfugleenhed med tre linser, tre skærme og trykkamre til tre tilbageholdte fugle, der var blevet trænet til at genkende luftoptagelser af et mål. Forudsat at de kunne forvente, at korn til sidst ville falde, hakkede fuglene flittigt på mål, der blev projiceret på skærmene. Hver skærm havde luftventiler placeret på nord-, syd-, øst- og vestkanterne. Da målbilledet bevægede sig væk fra midten (og hakke gjorde det også), blev luft på den modsatte side af pladen frigivet, hvilket udløste pneumatiske sensorer og sendte retningssignaler for at flytte glidebombens finner. For at undgå fejl skulle to af de tre fugle blive enige, før systemet ændrede retning. Holdet byggede en simulator, der efterlignede Pelicans styring.
I begyndelsen af 1944, efter at have fået at vide, at OSRD ikke havde fornyet sin kontrakt, tog Skinner til MIT for at vise forskerne i Building 20, hvad de manglede. I en live demonstration fulgte fuglene med succes målet, idet de hakkede hurtigt og hårdt nok til at holde billedet inden for 3 grader fra midten af skærmen. Reaktionerne var blandede. Mens servomekanismer ingeniør (og kommende MIT Graduate School dekan) Harold Hazen '24, SM '29, SCD '31, sagde, at duerne var bedre end radar, tvivlede andre på, at Skinners testforhold nøjagtigt simulerede en glidebombe under flyvning og sagde, at det ville være for svært at finjustere servomekanismen, der forbinder hakken med styringen. I stedet for at overbevise OSRD om at forny Project Pigeons finansiering, beviste demoen, hvad Skinner selv engang havde observeret: En due var lettere at kontrollere end en fysisk videnskabsmand, der tjente i en komité.
Project Pigeon blev skrinlagt til fordel for endnu en lovende dyreinspireret bombe. I maj 1944 begyndte et hold ledet af National Bureau of Standards, inklusive en Rad Lab-forskningsgruppe ledet af Ralph Lamm og Perry Stout, at teste Bat-bomben - et missil, der udsendte elektrisk stråling og brugte ekkolokalisering til at estimere afstanden fra et mål. Det fortsatte med at blive det første fuldautomatiske styrede missil, der blev indsat i kamp.
Den eksperimentelle psykolog Franklin V. Taylor, som dengang drev Naval Research Lab i Washington, DC, genstartede kortvarigt Project Pigeon i 1948 efter at have set en film af Skinners fuglepiloter. Hans hold fastgjorde guldelektroder til duernes næb og projicerede målbillederne på ledende skærme, der overførte deres hak til elektroniske signaler, der erstattede de pneumatiske kontroller. Men projektet blev aflyst i 1953, da andre elektroniske vejledningssystemer blev mere pålidelige.
Selvom duestyrede bomber aldrig tog flugten, stod Skinner ved forskningen. Kald det en kikset idé om du vil, skrev han i et resumé af projektet udgivet i 1960. Det er en, som jeg aldrig har mistet troen på.