Tikus memainkan DOOM

• Membuat sistem VR lengkap untuk tikus, sehingga tikus sungguhan dapat mengendalikan dan menjelajahi game klasik DOOM
• Sistem terdiri dari bola pelacak gerak, headset panorama, pemicu input, dan rangkaian hadiah, dengan seluruh hardware dan software dirilis sebagai open source
• Versi kedua (V2) ditingkatkan dengan sensor yang lebih presisi, layar AMOLED dengan sudut pandang 180°, dan komponen modular hasil cetak 3D
• Software kontrol berbasis Python memproses gerakan, hadiah, dan integrasi game secara real-time melalui komunikasi antara Raspberry Pi dan PC
• Tikus benar-benar menjelajahi ruang virtual dan melakukan aksi menembak, menunjukkan kemungkinan baru untuk riset perilaku hewan dan pengembangan sistem interaktif

---

Gambaran proyek

• Membangun lingkungan VR khusus agar tikus dapat memainkan DOOM
  • Komponen: bola treadmill pelacak gerak, headset panorama, pemicu input, rangkaian hadiah
  • Semua komponen tersedia sebagai open source bersama desain cetak 3D, skema rangkaian, firmware, dan software kontrol
• Versi awal (V1) dikembangkan di New York dan hanya memungkinkan latihan berlari di lorong sederhana, tetapi berkembang menjadi sistem modular penuh di V2
• Komponen logam dirancang dan diproduksi bekerja sama dengan SZURWIN KFT

Perbandingan V1 dan V2

• V1
  • Hanya mendukung struktur bola dasar dan latihan maju ke depan
  • Sensor dan struktur mekanis sederhana, tanpa layar panorama
• V2
  • Mekanisme penggerak bola baru menghadirkan gerakan yang lebih mulus
  • Dilengkapi layar AMOLED dengan sudut pandang 180° horizontal dan 80° vertikal
  • Sensor yang ditingkatkan untuk pelacakan gerak yang presisi
  • Sistem hadiah yang diperkuat dengan motor pencampur
  • Menggunakan komponen modular hasil cetak 3D dan stabilitas elektronik yang ditingkatkan
• Karena usia tikus, validasi perilaku penuh tidak dapat dilakukan, tetapi sistemnya sendiri berfungsi normal

Konfigurasi hardware

• Struktur keseluruhan
  • Terdiri dari treadmill berbentuk bola yang mendeteksi gerakan tikus, pemicu untuk menembak, layar panorama, dan sistem hadiah air gula
  • Semua perangkat dipasang di atas rangka aluminium modular, membentuk lingkungan eksperimen yang mandiri
• Antarmuka visual
  • Headset AMOLED lipat yang membungkus kepala tikus tanpa mengganggu ruang kumis
  • Nozel semburan udara ditempatkan di dekat kumis kiri dan kanan untuk menyampaikan event game seperti tabrakan dengan dinding
  • Termasuk tabung dispenser hadiah dan slot untuk speaker kecil
• Deteksi pergerakan
  • Sensor optik pada bola yang berputar bebas melacak perpindahan dan mengubahnya menjadi gerakan dalam game
  • Fungsi penggerak motor memungkinkan simulasi rute saat pelatihan
• Input pemicu
  • Perangkat menembak berbentuk tuas yang ditarik tikus dengan kaki depan, dilengkapi pegas dan rotary encoder
  • Stepper motor memungkinkan demonstrasi otomatis untuk mendukung pelatihan yang mengaitkan rangsangan visual dan gerakan
• Sistem hadiah
  • Penyemprotan presisi air gula dalam unit 10μL, dikendalikan oleh pompa, sensor tekanan, dan katup solenoid
  • Mixer menjaga konsentrasi tetap stabil dan memberi hadiah instan yang tersinkron dengan event game
• Keterbatasan
  • Bergantung pada ukuran atau karakter tikus, posisi pemicu dan aliran hadiah perlu disesuaikan

Arsitektur software

• Sistem kontrol modular berbasis Python mengelola keseluruhan loop
  • Fungsi utama: capture gerak, kontrol bola, deteksi pemicu, distribusi hadiah, integrasi DOOM, dan logika pelatihan
  • Terhubung dengan lingkungan ViZDoom untuk menjalankan kontrol perilaku closed-loop secara real-time
• Komunikasi TCP antara PC dan Raspberry Pi
  • Pi: pembacaan sensor, penggerak bola, kontrol hadiah
  • PC: menjalankan game, memproses data, mengirim perintah tingkat tinggi
• Semua komponen dapat beroperasi dalam mode manual maupun otomatis, dan parameternya diatur di kode Python
• Keterbatasan
  • Tidak ada fungsi kalibrasi otomatis sehingga penyelarasan sensor dan timing hadiah harus diverifikasi secara manual
  • Beberapa firmware mikrokontroler perlu disesuaikan tergantung variasi hardware

Hasil eksperimen

• Tikus berhasil menjelajahi lingkungan virtual dan mengoperasikan pemicu tembakan
  • Setiap individu memerlukan masa adaptasi sekitar 2 minggu
  • Pelatihan lanjutan penuh belum selesai, tetapi hasil positif terlihat dari tingkat partisipasi dan respons sistem
• Keterbatasan
  • Riset tentang pelatihan jangka panjang dan variasi antarindividu masih kurang
  • Dampak paparan VR terhadap kesehatan tikus memerlukan penelitian lebih lanjut

Rencana ke depan

• Sedang menyusun Rat VR Build Guide dan menyediakan dukungan pembangunan bagi peneliti atau pembuat yang tertarik
• YoloRun.Capital sedang berinvestasi pada proyek-proyek kreatif dan eksperimental seperti ini
• Ide-ide baru sangat disambut

Tim

• Viktor Tóth – bertanggung jawab atas pelatihan tikus
• Sándor Makra – desain elektronika
• Ákos Blaschek – dokumentasi dan open source

[roxie]

Saya penasaran apakah ini bisa dibenarkan dari sisi etika eksperimen pada hewan. Ada juga yang menyoroti hal itu di komentar Hacker News.

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Saya sangat menyukai proyek ini
  Hanya saja agak disayangkan semua komponennya hanya dirilis sebagai file STL. Jika model parametrik atau file sumber juga dibagikan, iterasi desain akan jauh lebih cepat. Misalnya, jika ingin bereksperimen dengan kucing atau hewan lain alih-alih tikus, penyesuaian skala sederhana saja tidak cukup dan harus dibuat ulang dari awal.
  Akan bagus juga jika BOM (daftar material) ditambahkan perkiraan biaya. Tidak harus akurat, tetapi itu membantu memperkirakan anggaran proyek dengan cepat dan memudahkan menemukan titik penghematan biaya.
  Terakhir, saya juga penasaran apakah tikus-tikus itu menikmati Doom, atau justru lebih menyukai game lain. Pertanyaan seperti ini rasanya bisa membantu memahami kepribadian dan preferensi hewan lebih dalam. Terima kasih sudah merilisnya sebagai open source, dan saya menantikan perkembangan berikutnya
  • Karena saya sudah lama mengerjakannya dalam beberapa versi, saya ingin segera merilisnya dulu. Mengunggah tanpa sumber parametrik adalah kekeliruan, dan saya berencana segera mengunggah sumber dan informasi harga juga.
    Hewan yang lebih kecil dari tikus besar (misalnya mencit) mengharuskan seluruh perangkat didesain ulang, sedangkan untuk kucing dibutuhkan bola yang lebih besar dan pegas yang lebih lemah. Saya juga sangat ingin suatu hari membuat setup VR untuk kucing.
    Dalam eksperimen kali ini, tikus-tikus itu belum benar-benar memainkan Doom, melainkan baru berada pada tahap membiasakan diri dengan lingkungannya. Pada setup sebelumnya, mereka memahami hubungan antara hadiah dan tindakan, dan benar-benar tenggelam di dalamnya.
    Game yang kemungkinan disukai tikus tampaknya adalah sudut pandang orang pertama. Terima kasih atas masukannya, semoga suatu hari VR hewan peliharaan benar-benar menjadi kenyataan
  • Sebagai referensi, kucing menyukai Fruit Ninja
• Pada 2032, pecahlah ‘Perang Rodrone’. Setelah pada 2026 tikus berhasil memainkan Doom dengan sempurna, pada 2028 muncul drone pengintai yang dikendalikan hewan pengerat, lalu pada 2030 mulai dipersenjatai.
  Tikus yang berevolusi lebih cepat daripada manusia akhirnya menciptakan robot yang disebut Rodot dan menaklukkan umat manusia. Sebelum manusia sempat menyiapkan pertahanan, pemberontakan tikus sudah menjadi kenyataan
  • Lalu muncul kabar bahwa Pets.com mengakuisisi pusat data seluas 8 juta kaki persegi dengan roda hamster melalui kesepakatan dengan likuidator Oracle, sambil membidik IPO senilai 400 miliar dolar
  • Sebagai referensi, bahkan pada Perang Dunia II juga pernah ada proyek bom berpemandu merpati (Project Pigeon). Tautan Wikipedia
• Sebagai sepupu tikus, kalau saya memakai sistem ini, adanya delay 0,5 detik dari peluncuran hingga respons akan sangat membuat frustrasi sampai rasanya ingin menggigiti kumis sendiri.
  Delay seperti ini hanya akan menimbulkan frustrasi alih-alih hadiah pembelajaran, jadi memang perlu diperbaiki
  • Betul. Semakin cepat hadiahnya diberikan, semakin lancar proses belajarnya. Pembelajaran di otak terjadi dalam berbagai skala waktu, tetapi umpan balik langsung dalam 300 ms adalah yang paling efektif
  • Tetapi memahami dan menerima hadiah yang tertunda juga merupakan ciri penting kecerdasan. Pada akhirnya, otak berevolusi untuk mempelajari kenikmatan yang datang terlambat itu
• Menurut catatan eksperimen, tikus-tikus itu memang mulai terbiasa dengan lingkungan VR, tetapi pelatihan penuh belum sempat dimulai dan proyek dihentikan karena mereka menua.
  Ini benar-benar rig VR yang keren, jadi sayang proyek ini tidak berlanjut
  • Sulit dibayangkan sudah membuat sejauh ini lalu berhenti begitu saja. Mungkin dia sedang menunggu orang lain yang frustrasi dengan lambatnya perkembangan untuk mencobanya sendiri. Saat itu tiba, dia mungkin akan datang menantang dengan pasukan tikus terlatih tingkat tinggi
• Pada 2034, setelah semua upaya meniru otak manusia gagal, hanya tersisa satu pilihan terakhir — “bawa tikusnya”
  • Douglas Adams mungkin akan bilang bahwa tikus-tikus itu sejak awal sudah melatih kita menjadi pemain Doom
  • Akhirnya ada juga yang mengerti
• Saya tidak paham kenapa tidak ada video yang menunjukkan alat ini berfungsi
  • Ini videonya: Tautan YouTube
  • Akhir-akhir ini terlalu sering insinyur tidak membagikan hasil visual. Padahal proyeknya sangat visual, seperti robot atau aplikasi GUI, tetapi yang diunggah hanya tautan GitHub tanpa video
  • Seharusnya ada gambar di bagian hasil, tetapi tautan “placeholder_rat_playing.png” menghasilkan error 404
• Ini proyek yang sangat keren. Saya jadi penasaran apakah ini bisa dipakai untuk melatih tupai agar tidak tertabrak mobil
  • Mungkin akan lebih mudah kalau pengemudinya yang belajar mengurangi kecepatan dan lebih waspada
  • Sebenarnya mungkin lebih ekonomis mencegah rusa tertabrak mobil
• Saat id Software merilis Doom, mereka mungkin tidak membayangkan bahwa 30 tahun kemudian tikus akan memainkan game ini sambil menerima hadiah air gula
  • Mereka mungkin tidak tahu, tetapi pasti akan tertawa terbahak-bahak
• Saya menentang proyek ini. Menggunakan hewan dalam eksperimen tidak bisa dibenarkan secara etis dengan alasan apa pun.
  Kecuali jika ada struktur yang memungkinkan hewan berpartisipasi secara sukarela, jika tidak maka ini membatasi kebebasan mereka dan bisa menimbulkan kerugian psikologis maupun fisik.
  Sebagai pendukung hak-hak hewan, saya rasa eksperimen alternatif atau metode partisipasi sukarela jauh lebih diinginkan
  • Setuju. Meski begitu, ini masih jauh lebih baik dibanding kekejaman dalam sebagian besar eksperimen hewan. Dalam banyak eksperimen, hewan mengalami penderitaan hebat dan pada akhirnya dikorbankan
  • Awalnya saya pikir ini berlebihan, tetapi setelah melihat setup aslinya saya jadi paham. Sosok makhluk hidup yang diikat pada trackball dan headset VR terasa menyeramkan secara naluriah
• Ada penelitian serupa bahwa babi bisa mengendalikan video game dengan moncongnya
  Tautan artikel BBC