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诠释通用AI奥秘!“仿真线虫”具备趋利避害能力

来源:智能制造网整理
2022/6/2 15:32:45
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导读:初步表现出类似生物线虫的趋利(食物)避害(毒物)能力,之后将逐步实现拐弯、避障、觅食等复杂智能行为。那么,秀丽线虫是如何实现蠕动前行的呢?
  仅1mm长的线虫就像真的一样在蠕动前行,其有数百个神经元,会感知、觅食、逃逸......近日,北京智源研究院生命模拟团队发布天宝1.0(MetaWorm)——生物精度最高的仿真秀丽线虫,高精度模拟秀丽线虫全部302个神经元及连接关系,迈出智能生命关键一步,也将能够帮助人们去真正揭开通用人工智能的奥秘。
 
  早在上世纪80年代,秀丽线虫神经元(302个)及其连接关系就已经成功绘制出来,在数字空间实现线虫“重生”就成了一个梦想。秀丽线虫是探索生命智能的典型模式动物,近20年三次诺贝尔获奖工作都是围绕秀丽线虫实验展开。秀丽线虫虽然只有1mm长,但依靠302个神经元,已具备感知、逃逸、交配等一系列通用智能行为。
 
  笔者了解到,近日发布的高精度智能线虫——天宝1.0完成了秀丽线虫全部302个神经元及连接关系的精细建模,对106个感知运动神经元组成的嗅觉和运动神经环路完成了高精度建模,构建了由具有解剖学意义的96块肌肉控制、3341个力学计算单元构成的秀丽线虫身体。
 
  神经元是神经系统最基本的结构和功能单位。显然,秀丽线虫反映了生物神经元计算的巨大潜力。回顾2020年10月,Nature子刊曾发表了一篇关于神经元的论文,报道中使用的标题是“19个神经元控制了一辆自动驾驶汽车”。这无疑对包括自动驾驶在内的各种领域都有巨大价值。
 
  结合高精度神经系统模拟与肌肉动力学关键技术,秀丽线虫经过在仿真环境中训练,可以蠕动前行,初步表现出类似生物线虫的趋利(食物)避害(毒物)能力,之后将逐步实现拐弯、避障、觅食等复杂智能行为。那么,秀丽线虫是如何实现蠕动前行的呢?
 
  据介绍,秀丽线虫模型通过“感知”模拟,嗅探到流体环境中化学成分浓度变化,感知神经元再生成神经信号,并传递至运动神经元,运动神经元协同刺激对应“肌肉”带动相应运动单元,从而实现蠕动前行。业内称,它是“最简单的生命智能体”,也是通过生物神经机理模拟实现通用人工智能的最小载体。
 
  事实上,与其消耗大量算力训练人工神经网络,不如借鉴生物进化“天算”训练出的精密生物神经网络,这对新一代人工智能真正起到支撑作用。
 
  制作高精度的秀丽线虫神经元模型,也代表着生物神经元表征生物智能性,精细化程度越高,意味着智能水平也越高,能够帮助深挖生物智能更多潜力,有望推动生物神经元精细模拟进入新领域,启发和探索新一代人工智能,构建未来的智能系统,这对包括自动驾驶在内有关领域都有非常大的价值。

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