Εμπλουτίζοντας μια εικονική φρουτόμυγα με τεχνητή νοημοσύνη, οι επιστήμονες της Janelia και της Google DeepMind, δημιούργησαν ένα εικονικό έντομο που μπορεί να περπατήσει και να πετάξει ακριβώς όπως το πραγματικό.
Η νέα εικονική μύγα είναι η πιο ρεαλιστική προσομοίωση μύγας φρούτων που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα. Συνδυάζει ένα νέο ανατομικά ακριβές μοντέλο του εξωτερικού σκελετού της μύγας, έναν γρήγορο προσομοιωτή φυσικής και ένα τεχνητό νευρωνικό δίκτυο εκπαιδευμένο σε συμπεριφορές της μύγας για να μιμηθεί τις ενέργειες μιας πραγματικής μύγας.
Μαζί με το περπάτημα και την πτήση σε πολύπλοκες τροχιές, η εικονική μύγα μπορεί να χρησιμοποιεί τα μάτια της για να ελέγχει και να κατευθύνει την πτήση της.
“Παίρνουμε δεδομένα από πραγματικές μύγες -όπως πετούν και περπατούν οι πραγματικές μύγες- και εκπαιδεύουμε το δίκτυο να μιμείται αυτές τις κινήσεις και στη συνέχεια αφήνουμε αυτό το δίκτυο που έχουμε εκπαιδεύσει να ελέγχει τη μύγα και να της λέει πώς να κινηθεί”, λέει ο Roman Vaxenburg, ερευνητής μηχανικής μάθησης στο εργαστήριο Turaga στο Janelia, ο οποίος ήταν επικεφαλής του έργου. “Είναι σαν ένας μικρός εγκέφαλος που ελέγχει τις κινήσεις της μύγας”.
Το νέο μοντέλο είναι η πρώτη επανάληψη της εικονικής μύγας της ομάδας, την οποία σκοπεύουν να κάνουν ακόμη πιο ζωντανή με πρόσθετα ανατομικά και αισθητηριακά χαρακτηριστικά και ένα πραγματικό νευρωνικό δίκτυο. Είναι επίσης το πρώτο σε αυτό που ελπίζουν ότι θα είναι μια σειρά ρεαλιστικών ζωικών μοντέλων που οι ίδιοι και άλλοι ερευνητές μπορούν πλέον να αναπτύξουν χρησιμοποιώντας αυτό το πλαίσιο γενικής χρήσης, ανοιχτού κώδικα.
Αυτά τα μοντέλα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν πληρέστερα πώς το νευρικό σύστημα, το σώμα και το περιβάλλον συνεργάζονται για τον έλεγχο της συμπεριφοράς. Ενώ οι ερευνητές διερευνούν αυτά τα ερωτήματα με πραγματικά ζώα στο εργαστήριο εδώ και δεκαετίες, τα ρεαλιστικά εικονικά μοντέλα θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς όλα αυτά τα στοιχεία αλληλεπιδρούν και πώς παράγοντες που δεν μπορούν να μετρηθούν στο εργαστήριο -όπως η δύναμη που ασκείται στο σώμα όταν πετάει- επηρεάζουν τη συμπεριφορά.
“Η προσομοίωση του σώματος μπορεί να σας πει πώς οι εντολές από το νευρικό σύστημα μεταφράζονται σε ενέργειες και συμπεριφορά και αυτό το “πώς” έχει να κάνει με το σχήμα του σώματος και τη φυσική του τρόπου με τον οποίο το σώμα αλληλεπιδρά με τον κόσμο”, λέει ο επικεφαλής της ομάδας Janelia Srinivas Turaga, ανώτερος επιστήμονας του έργου. “Όλα αυτά κωδικοποιούνται σε αυτή τη φυσική προσομοίωση”.