Цифровий мозок мухи навчили грати у відеоігри
- Google створила 3D-модель мозку мухи з 166 тисячами нейронів
- Ентузіасти навчали цифрову муху грати в DOOM, Beat Saber та інші ігри
- У Beat Saber модель показала більш вражаючі результати
- Експерименти відкривають нові можливості в вивченні нейронних систем
Компанія Google представила повну тривимірну реконструкцію мозку та центральної нервової системи дорослого самця плодового мухи. Вчені спільно з дослідницьким центром HHMI Janelia та науковим співтовариством об'єднали мільйони двовимірних знімків для створення детальної цифрової моделі. Вона містить понад 166 тисяч нейронів і покликана допомогти дослідникам глибше розібратися в механізмах роботи мозку на клітинному рівні.
Незабаром після публікації результатів програмісти та ентузіасти вирішили застосувати цифрову модель незвичайним способом. Першим експериментом стало навчання віртуальної мухи грати в класичний шутер DOOM. Програміст Алекс Вормут реалізував систему, в якій кожен кадр гри активує певні сенсорні нейрони моделі. Активність цих нейронів потім перетворюється в команди управління персонажем. Отриманий гравцем шкода впливає на дві дофамінові клітини PPL101, які слугують сигналом підкріплення — своєрідною нагородою за успішні дії. На момент публікації матеріалу цифрова муха провела в грі майже 50 тисяч секунд, однак назвати її успішним гравцем було ще рано.
Успіхи в музичній грі
Більш вражаючі результати отримали в ритм-грі Beat Saber. Ентузіастка Ліра Бабблс застосувала методику повторення композицій і навчання з підкріпленням для навчання моделі визначати, коли і куди наносити удари. На даному етапі цифрова муха отримує додаткову інформацію про ноти ззовні, що дозволяє їй реагувати на події в грі. Автор проєкту планує поступово знижувати залежність від зовнішніх сигналів і досягти повністю автономної реакції мозку мухи на ігровий процес.
Цифрового комаху також запустили в Super Mario 64 на платформі Nintendo. Користувачка X Джессіка Пакетт продемонструвала здатність моделі мозку мухи взаємодіяти з тривимірним ігровим середовищем і виконувати різні команди управління.
Розширення експериментів
Ентузіаст з ніком Ro0oney реалізував запуск цифрової мухи в пісочниці Minecraft. Для цього був використаний проект FlyWire.AI, створений за участю Принстонського університету. Ця платформа заснована на карті мозку самки плодового мухи, що містить приблизно 139 тисяч нейронів — трохи менше, ніж у моделі Google з її 166 тисячами. Незважаючи на відмінності в кількості нейронів, обидва підходи використовують схожі принципи роботи.
На даний момент всі ці експерименти залишаються скоріше цікавими проектами ентузіастів, ніж повноцінним штучним інтелектом, основаним на нейронній структурі живого організму. Однак сам факт того, що дослідники можуть використовувати детальні карти нейронних зв'язків для управління цифровими сутностями у відеоіграх, вже демонструє величезний потенціал цього напрямку. Якщо програмісти змогли за кілька днів навчити віртуальний мозок мухи взаємодіяти зі складними ігровими системами, то можна лише припускати, які ще експерименти будуть реалізовані в міру вивчення нервової системи інших живих істот.
Джерело: StopGame
