@ 2018.02.12 , 10:00

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


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.5
赞一个 (16)

24H最赞