@ 2018.02.12 , 10:00
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科学家将虫子大脑拷贝到计算机里

科学家将虫子大脑拷贝到计算机里
Credit: 锐景创意

维也纳科技大学的研究人员将一条线虫的大脑上传到电路板上。如今,在没有任何代码的情况下,他们正在训练它执行各种任务。

线虫体长不到1毫米,是一种非常非常简单的生物体。然而,它是唯一一种神经系统被完全分析、透彻掌握的生物体。换句话说,它的大脑可以被重建为电路(或上传到电路板、或进行软件模拟),而不损失任何功能。因此,对科学研究来说,它非常独特、珍贵。

这回,研究人员将它的大脑“复制粘贴”到计算机里,创造出它的虚拟拷贝。这个虚拟拷贝能够对刺激作出反应,就像实体一样。目前,研究人员正在努力训练这条电子线虫执行简单任务,它已经掌握了一项标准计算机科学试验:平衡杆子。

软件里的线虫

人类大脑可以进行拷贝吗?答案是否定的。科学家之所以能够精确掌握线虫的神经系统,是因为它实在太蠢了——它只能利用300个神经元的处理能力。不过,这已经足够使它在环境中移动、捕捉细菌来吃、对特定外部刺激产生反应,例如触碰虫体会使它反射性地蠕走。

这种行为由神经元的连接强度所控制。在计算机里,这个反射通道的运行机制和实体线虫一样——这种行为并非由程序设定,而是由结构本身引起。这种反射反应和杆子的平衡控制体很像。

如下图所示,这是计算机科学中的一个经典控制试验,含一根杆子、一个活动体。杆子底端和活动体相连,这个装置需要使杆子保持垂直状态。当杆子倾斜时,活动体会略微移动,使杆子保持平衡、不至翻到。

科学家将虫子大脑拷贝到计算机里
Credit: TU Wien

在自然环境中,线虫也是这样——受到刺激时,就进行移动。因此,研究人员想看看,它能不能解决这个问题——不额外添加代码或神经元,只调节细胞连接的强度。他们之所以选择这个参数,是因为任何自然学习过程都以改变突触强度为特征。

经过强化学习,这个神经网络轻松通过了平衡杆试验。如今,这条电子线虫能够解决这个标准的技术问题。但在这个过程中,没有任何程序员编写过哪怕一行代码。它只是生物神经系统的训练结果。

我们不禁要问,机器学习和大脑处理的本质一样吗?如果是,那么硅基智能的珍贵性和“活性”难道比不上生物智能?

本文译自 zmescience,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:ALEXANDRU MICU


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  1. 哈哈行吗
    @3 months ago
    3705700

    不编程它怎么知道要干什么?保持平衡也是一个目标啊

  2. 哎哟不错哦
    @3 months ago
    3705716

    这货有大脑么?
    不是叫神经结么
    功能和人类大脑并不相同,顶多就是个脊椎的一节而已

  3. 3705726

    总觉得这项技术的会首先应用在充气娃娃上

  4. 刘文武
    @3 months ago
    3705729

    看完文章,身为一个程序员我竟想象不到究竟是怎么一回事

  5. 陈独秀
    @3 months ago
    3705754

    看过了,老文章

  6. 3705759

    为什么线虫是最低等的呢?草履虫作为单细胞生物也会捕食也有反射,为什么它们没有神经元也能做到?

  7. 3705792

    稳定和灵活的平衡点

  8. 约书亚的熊
    @3 months ago
    3705803

    1.线虫有意识吗?
    2.拷贝了神经结的芯片有意识吗?

  9. 3705815

    @刘文武: 这帮人玩的和炼丹一样,很正常~

  10. 3705829

    @陈独秀: 2018年2月8号的老文章?您莫非是哆啦A梦的小学同学?

  11. 3705855

    离黑客帝国里大脑链接电脑的插头又进了一步

  12. 脑子坏掉了
    @3 months ago
    3705857

    @哈哈行吗:
    你可以这么理解——神经网络训练就是反复调整已经写好的代码中的各个参数,以便实现想要的逻辑。

    还不理解的话,去下个bug brain玩玩就明白了

  13. 3705891

    @xiu: 不可以啊,娃娃学会逃跑了,万一抓不到怎么办

  14. 3705944

    拜托 这是11年就开始的老项目了 openworm

  15. 3705950

    这是在玩火啊

  16. 3705953

    人类有1000亿个神经元 就目前科技要模拟不可能 等量子计算机像手机一样普及了 才会有真正的人工智能 估计几百年后

  17. 3705985

    感觉这仅仅是作死的开始

  18. 3705987

    怎么拷贝?

  19. 抽象派
    @3 months ago
    3706146

    以前是不是发过?

  20. 3706171

    我昨晚做梦就梦见虫子,现在回想起来都好害怕,那种白色的长条的类似蛔虫那样的虫子老是动来动去究竟是在做什么啊?很恐怖好吗!比蛇都吓人!

  21. 3706394

    虫子神经可能就是一堆与非门吧。

  22. 3706470

    秀丽隐杆线虫嘛,上学的时候就讲过……

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