Google создала цифрового муравья: мозг дрозофилы играет в Doom

Первый полный скан ЦНС взрослой дрозофилы

Команда Google Research совместно с HHMI Janelia Research Campus достигла беспрецедентной в нейробиологии вехи: впервые создана полная карта мозга и центральной нервной системы (ЦНС) взрослой самца плодовой мушки (Drosophila melanogaster). Проект получил название MaleCNS v1.0. В отличие от предыдущих исследований, которые часто фокусировались на личинках или отдельных частях мозга, этот скан охватывает всю взрослую нервную систему, что критически важно для понимания поведения и когнитивных функций.

Масштаб данных: 166 000 нейронов

Для реконструкции структуры ученые использовали искусственный интеллект, который обработал миллионы 2D-изображений, преобразовав их в 3D-модели нейронных связей. Итоговая цифра — более 166 000 нейронов. Хотя это число кажется скромным на фоне 86 миллиардов нейронов человека, для моделирования поведения сложного организма это рекордный объем детализации. Данные полностью открыты для научного сообщества, что должно ускорить исследования в области нейробиологии и искусственного интеллекта.

От науки к геймингу: Doom и Super Mario 64

В то время как ученые обсуждают implications для медицины, инженеры-энтузиасты уже применили MaleCNS v1.0 для развлечения. Разработчики Alex Wormuth и Jessica Paquette взяли открытый код и начали обучать цифровую модель дрозофилы играть в классические игры. Процесс трансформации биологической сети в игровой ИИ выглядит следующим образом:

• Doom (Alex Wormuth): Каждый кадр игры подается на сенсорные нейроны модели. Нейронная активность маппируется на управление персонажем. При получении урона активируются два дофаминовых нейрона (PPL101), что служит механизмом подкрепления (наказания). Цель — заставить «муху» выжить.
• Super Mario 64 (Jessica Paquette): Модель обучается управлять Марио. В демонстрационных роликах видно, что ИИ пока испытывает трудности с навигацией, часто врезаясь в стены, что характерно для начальных этапов обучения сложных нейросетей без предварительной тонкой настройки.

Почему это важно?

Эксперимент с Doom демонстрирует переход от пассивного наблюдения за нейронными связями к активному управлению ими. Если биологическая структура мозга дрозофилы может быть использована как вычислительный движок для решения задач в реальном времени (даже таких абсурдных, как шутер от первого лица), это открывает новые горизонты для нейроинтерфейсов и биовдохновленного ИИ. Как шутят авторы, «любая достаточно продвинутая технология в итоге заставят играть в Doom».

Источник: Tom's Hardware ↗