Gyvos žmogaus neuronų kultūros mokosi žaisti Doom žaidimą

Gyvos žmogaus neuronų kultūros mokosi žaisti Doom žaidimą

Komentarai

3 Minutės

Įsivaizduokite neuronus, gyvus, trūkčiojančius ir užsispyrusius, kurie mokosi taikyti virtualų ginklą. Būtent tai Australijos mokslininkų komanda išgavo iš silicio ir ląstelių hibrido: laboratorijoje užaugintos žmogaus smegenų ląstelės buvo apmokytos žaisti 1990-ųjų šaudyklę Doom.

Cortical Labs mokslininkai apie 200000 žmogaus neuronų, užaugintų iš kamieninių ląstelių, gautų iš paaukoto kraujo, padėjo ant specialiai sukurto mikroelektrodų masyvo, vadinamo CL1. Šios gyvos tinklo struktūros jau buvo išmokusios paprastesnį arkadinį uždavinį, Pong, ir vėliau buvo perkelti į daug netvarkingesnę trijų matmenų aikštelę, kur tyko priešai ir sprendimai turi būti priimami realiu laiku.

Ankstyvos sesijos atrodė lyg pradedantysis, netaisyklingai laikantis valdiklį: eidavo į sienas, šaudė į dekoracijas, sukosi ratu. "Iš pradžių jie elgėsi tarsi žmogus, niekada neišbandęs žaidimo," sakė vienas mokslininkas. Tada, pamažu, ėmė rastis modeliai. Kultūros pradėjo tikslingiau šaudyti į taikinius, dažniau nukreipdavo judėjimą koridoriais ir pirmenybę teikė veiksmams, vedantiems į sėkmę.

Pagrindas nebuvo magija, o vertimas. Komanda Doom vaizdus ir įvykius pavertė elektrinės stimuliacijos šablonais, kuriuos neuronai galėjo interpretuoti. Tam tikri CL1 elektrodai, išdėstyti per paviršių, aktyvuodavosi, kai pasirodydavo priešas arba reikėdavo judėti. Neuronų atsakymai, užfiksuoti kaip tūkstančiai smulkių blyksnių monitoriuje, buvo nuskaityti programine įranga, kuri koregavo įvestis, stiprindama naudingą aktyvumą. Iš esmės ląstelės buvo palengva nukreipiamos link tikslo orientuoto elgesio.

Tai nėra tobula. Vienas demonas gali pareikalauti kelių chaotiškų salvų, kol nukrenta. Neuronai nekrečia pagal kodą taip, kaip silicis; jie prisitaiko, improvizuoja ir kartais dramatiškai nepasiseka. Tačiau ta improvizacija ir yra esmė. Šios kultūros demonstruoja realaus laiko plastiškumą ir mokymosi elgsenas, kurios labiau primena pradinį problemų sprendimą nei vien signalų apdorojimą.

Mokslininkai CL1 mato ne kaip keistenybę, o kaip platformą, galinčią sujungti gyvą neurinį audinį su mašinomis užduotims nuo robotikos iki vaistų skirstymo ir net individualizuotos medicinos.

Yra praktinių ribų. Kultūros gyvena maždaug šešis mėnesius ir šiuo metu generuoja nenuspėjamus, sunkiai programuojamus rezultatus. Vis dėlto jų energijos profilis intriguoja. Žmogaus smegenys atlieka milžiniškus skaičiavimus naudodamos maždaug 20 vatų galios, ką tradiciniai lustai ir dirbtinio intelekto sistemos sunkiai atitinka. Biologinis sluoksnis, kuris skaičiuoja efektyviai, galėtų pakeisti mūsų mąstymą apie energiją taupantį intelektą.

Ar tai bandymas pakeisti dirbtinį intelektą? Ne visai. Vystymo komandos teigia, kad tikslas yra papildomas: suteikti inžinieriams naujų adaptuojamų elgesio tipų ir tirti biologinius atsakus būdais, kurių grynai silicio sistemos negali. Pramonės atstovai mato potencialą, bet jo nevirsta akimirksniu revoliucija; darbas yra laipsniškas, eksperimentinis ir pagrįstas laboratoriniais stalais bei mikroskopais.

Gundanti mintis atmesti eksperimentą kaip mokslo fantastikos spektaklį. Tačiau kai mokslininkai stebi, kaip gyvi tinklai mokosi taisyklių, naršo priešišką žemėlapį ir gerėja per grįžtamąjį ryšį, spektaklis tampa metodu. Jei gyvi lustai gali būti nukreipti į naudingas, pakartojamas užduotis, jie gali tapti įrankiais vaistų atrankai, ligų modeliavimo ir žemai energijos sąnaudai skirto skaičiavimo srityse.

Kol kas Doom tarnauja kaip bandymų aikštelė: netvarkinga, vaizdinė ir negailestinga, tobula tikrinant, ar audinys gali suformuoti prasmingus įvesties ir išvesties ryšius, kai jis įmontuojamas inžinerinėje sistemoje. Platesnis klausimas nėra ar neuronai gali žaisti vaizdo žaidimus, o kokio tipo intelektas iškyla, kai biologija ir grandynai išmoksta kalbėti ta pačia kalba.

Šaltinis: sciencealert

Palikite komentarą

Komentarai