I ricercatori hanno addestrato un cervello digitale di mosca a giocare ai videogiochi
- Google ha creato un modello 3D del cervello della mosca con 166.000 neuroni
- Gli appassionati hanno insegnato alla mosca digitale a giocare a DOOM, Beat Saber e altri giochi
- In Beat Saber il modello ha mostrato risultati più impressionanti
- Gli esperimenti aprono nuove possibilità nello studio dei sistemi neuronali
L'azienda Google ha presentato una ricostruzione tridimensionale completa del cervello e del sistema nervoso centrale di un maschio adulto di mosca della frutta. Gli scienziati, insieme al centro di ricerca HHMI Janelia e alla comunità scientifica, hanno unito milioni di immagini bidimensionali per creare un modello digitale dettagliato. Esso contiene oltre 166.000 neuroni ed è destinato ad aiutare i ricercatori a comprendere più a fondo i meccanismi di funzionamento del cervello a livello cellulare.
Poco dopo la pubblicazione dei risultati, programmatori ed entusiasti hanno deciso di applicare il modello digitale in un modo insolito. Il primo esperimento è stato addestrare una mosca virtuale a giocare al classico sparatutto DOOM. Il programmatore Alex Wormuth ha realizzato un sistema in cui ogni fotogramma del gioco attiva determinati neuroni sensoriali del modello. L'attività di questi neuroni viene poi trasformata in comandi per controllare il personaggio. Il danno subito dal giocatore influisce su due cellule di dopamina PPL101, che fungono da segnale di rinforzo — una sorta di premio per le azioni riuscite. Al momento della pubblicazione del materiale, la mosca digitale aveva trascorso quasi 50.000 secondi nel gioco, ma era ancora presto per definirla un giocatore di successo.
Successi nel gioco musicale
Risultati più impressionanti sono stati ottenuti nel gioco di ritmo Beat Saber. L'entusiasta Lyra Bubbles ha applicato la metodologia di ripetizione delle composizioni e l'apprendimento con rinforzo per addestrare il modello a determinare quando e dove colpire. In questa fase, la mosca digitale riceve informazioni aggiuntive sulle note dall'esterno, il che le consente di reagire agli eventi del gioco. L'autore del progetto prevede di ridurre gradualmente la dipendenza dai segnali esterni e di ottenere una reazione completamente autonoma del cervello della mosca al processo di gioco.
L'insetto digitale è stato anche lanciato in Super Mario 64 sulla piattaforma Nintendo. L'utente X Jessica Packett ha dimostrato la capacità del modello del cervello della mosca di interagire con l'ambiente di gioco tridimensionale e di eseguire vari comandi di controllo.
Espansione degli esperimenti
Un entusiasta con il nickname Ro0oney ha realizzato il lancio della mosca digitale nel sandbox di Minecraft. A tal fine è stato utilizzato il progetto FlyWire.AI, creato con la partecipazione dell'Università di Princeton. Questa piattaforma si basa sulla mappa del cervello della femmina della mosca della frutta, contenente circa 139.000 neuroni - un po' meno rispetto al modello di Google con i suoi 166.000. Nonostante le differenze nel numero di neuroni, entrambi gli approcci utilizzano principi di funzionamento simili.
Al momento, tutti questi esperimenti rimangono più progetti interessanti di appassionati che un'intelligenza artificiale completa basata sulla struttura neurale di un organismo vivente. Tuttavia, il fatto stesso che i ricercatori possano utilizzare mappe dettagliate delle connessioni neurali per controllare entità digitali nei videogiochi dimostra già l'enorme potenziale di questa direzione. Se i programmatori sono riusciti in pochi giorni ad addestrare un cervello virtuale di mosca a interagire con sistemi di gioco complessi, si può solo ipotizzare quali altri esperimenti verranno realizzati man mano che si studia il sistema nervoso di altri esseri viventi.
Fonte: StopGame
