Naukowcy wytrenowali cyfrowy mózg muchy, aby grał w gry wideo
- Google stworzyła model 3D mózgu muszki z 166 tysiącami neuronów
- Entuzjaści nauczyli cyfrową muszkę grać w DOOM, Beat Saber i inne gry
- W Beat Saber model pokazał bardziej imponujące wyniki
- Eksperymenty otwierają nowe możliwości w badaniu systemów neuronowych
Firma Google zaprezentowała pełną trójwymiarową rekonstrukcję mózgu i centralnego układu nerwowego dorosłego samca muszki owocowej. Naukowcy wspólnie z ośrodkiem badawczym HHMI Janelia oraz społecznością naukową połączyli miliony dwuwymiarowych zdjęć, aby stworzyć szczegółowy model cyfrowy. Zawiera on ponad 166 tysięcy neuronów i ma na celu pomóc badaczom głębiej zrozumieć mechanizmy działania mózgu na poziomie komórkowym.
Wkrótce po opublikowaniu wyników programiści i entuzjaści postanowili zastosować model cyfrowy w nietypowy sposób. Pierwszym eksperymentem było nauczenie wirtualnej muszki gry w klasyczny strzelanek DOOM. Programista Alex Wormuth zrealizował system, w którym każda klatka gry aktywuje określone sensoryczne neurony modelu. Aktywność tych neuronów jest następnie przekształcana w polecenia sterujące postacią. Otrzymane przez gracza obrażenia wpływają na dwie komórki dopaminowe PPL101, które służą jako sygnał wzmocnienia — swojego rodzaju nagrodą za udane działania. W momencie publikacji materiału cyfrowa muszka spędziła w grze prawie 50 tysięcy sekund, jednak nazywanie jej udanym graczem było jeszcze przedwczesne.
Sukcesy w grze muzycznej
Bardziej imponujące wyniki uzyskano w grze rytmicznej Beat Saber. Entuzjastka Lira Babbles zastosowała metodę powtarzania kompozycji i uczenia ze wzmocnieniem, aby nauczyć model określać, kiedy i gdzie zadawać ciosy. Na tym etapie cyfrowa mucha otrzymuje dodatkowe informacje o nutach z zewnątrz, co pozwala jej reagować na wydarzenia w grze. Autor projektu planuje stopniowo zmniejszać zależność od sygnałów zewnętrznych i osiągnąć całkowicie autonomiczną reakcję mózgu muchy na proces gry.
Cyfrowe owady uruchomiono również w Super Mario 64 na platformie Nintendo. Użytkownik X Jessica Packett zaprezentowała zdolność modelu mózgu muchy do interakcji z trójwymiarowym środowiskiem gry i wykonywania różnych poleceń sterujących.
Rozszerzenie eksperymentów
Entuzjasta o nicku Ro0oney zrealizował uruchomienie cyfrowej muchy w piaskownicy Minecraft. W tym celu wykorzystano projekt FlyWire.AI, stworzony przy współpracy Uniwersytetu Princeton. Ta platforma opiera się na mapie mózgu samicy muszki owocowej, zawierającej około 139 tysięcy neuronów — nieco mniej niż w modelu Google z jego 166 tysiącami. Pomimo różnic w liczbie neuronów, oba podejścia wykorzystują podobne zasady działania.
Na chwilę obecną wszystkie te eksperymenty pozostają raczej ciekawymi projektami entuzjastów, niż pełnoprawnym sztucznym inteligencją opartą na neuronowej strukturze żywego organizmu. Jednak sam fakt, że badacze mogą wykorzystać szczegółowe mapy połączeń neuronowych do kontrolowania cyfrowych bytów w grach wideo, już demonstruje ogromny potencjał tego kierunku. Jeśli programiści byli w stanie w ciągu kilku dni nauczyć wirtualny mózg muchy interakcji z złożonymi systemami gier, można tylko przypuszczać, jakie jeszcze eksperymenty zostaną zrealizowane w miarę badania układu nerwowego innych żywych istot.
Źródło: StopGame
