Редактор Geektimes
941,4
рейтинг
15 декабря 2014 в 17:13

Цифровую модель мозга червя-нематоды загрузили в робота из Lego


Моделирование работы мозга человека — задача, выполнить которую ученые смогут только в отдаленном будушем (если вообще смогут). Отобразить в цифровой модели все эти миллиарды соединений между нейронами, а также смоделировать обмен информацией пока никому не под силу.

Но это касается мозга человека. А вот упрощенную модель мозга простейшего червя-нематоды уже создали. На Гиках уже публиковалась статья о проекте OpenWorm, участники которого стараются создать цифровую модель червя, как мозг, так и все тело.

Дело в том, что нематода — очень простой организм, состоящий всего из 900 с лишним клеток. Нервная система червя состоит из 302 нейронов. Взаимодействие между отдельными клетками и системами давно описано, поэтому создать цифровую копию относительно несложно (по сравнению со сложностью моделирования в цифре более сложных организмов).



Как бы там ни было, ученым все же удалось описать работу и связи между всеми 302 нейронами мозга червя, а также симулировать работу мозга в цифровой модели. Цифровую модель ученые поместили в робота из Lego Mindstorms EV3 (обзор его на Гиках), все элементы которого имеют свои аналоги в теле реального червя. Так, сонар здесь заменил нос червя, а сервоприводы — двигательные нейроны в каждой части тела червя.

Удивительно, но без всяких дополнительных инструкций робот смог самостоятельно передвигаться, причем поведенческие паттерны робота схожи с аналогичными паттернами обычного червя. Так, активизация «пищевого сенсора» заставила робота двигаться вперед, а прикосновение к переднему или заднему сенсору приводило к движению робота вперед или назад.



Стоит отметить, что симуляция мозга все же не является полной — ученые использовали некоторые упрощения и приближения для запуска цифровой копии в обозримое время. Но фактом является то, что даже такая, упрощенная копия, смогла защитить робота от столкновения с препятствиями (без дополнительных инструкций в программе). Кроме того, робот смог самостоятельно выбирать направление движения, что также можно назвать значительным достижением.
marks @marks
карма
168,7
рейтинг 941,4
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (30)

  • +3
    «It's Alive!!!»
  • +8
    Когда они описали нейронную сеть, я радовался — будущее для меня уже наступило.
    Когда они создали цифровую модель мозга червя, я восхищался — искусственная жизнь для меня была фантастикой.
    Когда они смоделировали поведение человека, я испугался — что-то сможет принимать решения за меня.
    Когда появился искусственный интеллект — уже некому было защитить меня от сингулярности.
  • +8
    Рождаются стандартные моральные вопросы:
    Выключение программы равносильно убийству червя лопатой?
    А если сделать идентичную биологическую оболочку и туда загрузить «сознание»?
    А если «убить» «сознание» «человека»?

    А вообще, это невероятно интересно. Безумно рад за прогресс в этой области)
    • +4
      Посмотрите фильм «Ева: Искусственный разум», интересный взгляд на проблему.
    • +4
      Рождаются стандартные моральные вопросы: Выключение программы равносильно убийству червя лопатой?
      Убийство червя ставит Вас перед неразрешимой проблемой морального выбора?
      А если «убить» «сознание» «человека»?
      Зато представьте возможности по дублированию сознания. Загрузил своё сознание и заставил 2000 его копий считать тебе решение нужной задачи. Можно даже отдельные версии сознания сделать критиками/начальниками, чтобы они выбирали верные решения.
      • –1
        Червь не обладает сознанием, поэтому его убийство воспринимает легче.

        С другой стороны, человеческий ребёнок а-ля Маугли не обладает сознанием, но его убийство выглядит неправильным.
        • +4
          человеческий ребёнок а-ля Маугли не обладает сознанием
          Не согласен.
          • 0
            ru.wikipedia.org/wiki/Одичавшие_дети

            Помимо это ссылки где-то читал, что если человек какое-то количество первых лет жизни не получил сознание, то он не сможет восстановиться. Он не будет отличаться от животного, его можно будет только дрессировать.
            • +4
              если человек какое-то количество первых лет жизни не получил сознание, то он не сможет восстановиться
              Получил сознание? В подарок от Деда Мороза? Определённый уровень самосознания — это характеристика вида. Вне социума у ребёнка будут отсутствовать социальные навыки, вплоть до неразвитости голосового аппарата и несколько иных категорий мышления, но это не значит, что он не осознаёт себя. Конечно, если он будет осознавать себя частью волчьей стаи, категории его мышления будут примитивны, но мозг при этом у него не хуже Вашего, просто скорость обучения сильно зависит от возраста.
              • –1
                Сознание определяют по способности отделить «я» от окружающего мира. Ну например по тому, правильно ли ребенок употребляет местоимения, заменяя ими свое имя при описании ситуации от первого лица. А у одичавших детей даже речи нет — как его определить? Мы не можем этого знать.
                • +3
                  Между «не знаю» и «нет сознания» огромная разница. Может быть, немых тогда будем казнить сразу? Мы ведь не знаем, правильно ли они употребляют местоимения. Кстати, даже наличие речи никак не доказывает, что перед Вами человек со своим собственным сознанием, а не искусная имитация.
                • 0
                  Что значит «отделить «я» от окружающего мира»? Разве «понимание», где кончается собственное тело и начинается неподконтрольный окружающий мир не необходимо неразумному существу?
                  • –2
                    Неразумные существа нормально живут без этого понимания. Даже человечество на этапе натурального мышления жило без него.
                    Комментатору выше: глухонемые владеют языком — языком жестов. Даже слепоглухонемых можно обучить тактильному языку, если начинать с младенчества. Используя эти языки, легко проверить и убедиться в наличии у них самосознания.

                    Вообще, тема выходит далеко за пределы уровня этого диалога. Участникам требуются знания из нескольких разделов философии и когнитивной психологии.
    • 0
      Ответ на рождённый вопрос является убийством вопроса?
    • 0
      — Выключение программы равносильно убийству червя лопатой?
      А поедание пищи равносильно убийству миллионов бактерий.
  • +3
    Союз кости и металла! Блин, я долго ждал этого :)

    Скрытый текст
    image
    • +5
      При открытии скриншота непроизволльно нажал fire и застрейфился.
      Вот она, первая реакция на ИИ :)
  • +2
    Интереснее было бы посмотреть подробнее, как ведёт себя червь в цифровом теле. Всё-таки робот несколько примитивен и не позволяет оценить возможности червя по перемещению в пространстве.
    • 0
      И поместить его в естественную среду!

      Если нематоды контактируют друг с другом хотя бы на уровне примитивных реакций, будет интересно, отличат ли они подмену.
      • +2
        Наверное отличат и будет, как в ролике «глупо и смешно» :)
        my.mail.ru/mail/s_m_b_93/video/1/49.html (есть версия и на youtube, но там звуковая дорожка нарушала права и ей прострелили колено).
  • +3
    Осталось написать программу-симуляцию, имитирующую для червя окружающую среду, и запустить в нее цифровую копию червя… собственно, мы дожили до киберпанка :)
    • 0
      Wormatrix?
    • +4
      Потом черви эволюционируют, изобретут свои компы и VR, создадут симуляцию и запустят туда червей. wait…
  • 0
    Раньше уже было подобное.
    Только там подключали слой мозга грызуна, что еще круче.
  • 0
    Не верю своим глазам
  • 0
    Интересно, имеет ли червяк какую либо память?
    Может ли адаптироваться?
    например разный размер колёс и чтобы ехать прямо нужно крутить их с разной скоростью.

  • +1
    О, а кстати, ведь коли там полная симуляция организма червя, то и эволюционные процессы уже можно симулировать!

    Отчего бы не загрузить эту копию на какой-нибудь супер-комп и не «ускорить время», тогда уже через пару лет симуляции мы должны будем получить естественным путём «эволюционировавшие» копии более сложных организмов, вплоть до млекопитающих!

    И не надо будет тогда ничего более сложного симулировать сейчас, мы получим результат через какое-то время, скопировав лишь малую часть!
    • +2
      Симуляция же не на молекулярном уровне, а на клеточном. Значит, ДНК не симулируется. Чтобы симулировать на молекулярном уровне, нужен компьютер сильно круче, чем это будет возможно в ближайшие лет пятьдесят.
      • +2
        Кроме того, даже когда симулировать на молекулярном уровне в реальном времени удастся, ни о каком существенном «ускорении времени», достаточном для проявления эволюционных процессов, речи быть не может, т.к. а) для этого нужны совсем другие мощности б) для этого недостаточно симулировать лишь одного червя, придётся симулировать и всю среду его обитания.
  • 0
    Реквестирую эту модель нейросетки на гитхабе.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.