Американский стартап Eon Systems создали первую в мире полную копию мозга, которая подключена к физически симулированному телу. Мозг из 140 тысяч нейронов и 50 миллионов синапсов самостоятельно может управлять виртуальным телом и выполнять осмысленные движения. Об этом говорится в пресс-релизе компании.
В основе цифровой копии мозга лежит модель «интегрируй и стреляй» (LIF), построенная на основе коннектома центрального мозга взрослой мухи, включающего приблизительно 140 000 нейронов и около 50 миллионов синаптических связей, с использованием предполагаемых идентификаторов нейромедиаторов для определения знака синапсов.
Для создания виртуального тела ученые использовали нейромеханическую модель тела мухи NeuroMechFly, которая представляет муху как анатомически структурированное сочлененное тело с физически смоделированными суставами, силами, контактами и приводами. Она имеет 87 независимых суставов, воплощенных в точной 3D-сетке. Цифровая модель мухи работает на физическом движке MuJoCo, который обеспечивает высокоточную, физически ограниченную среду для моделирования поведения.
NeuroMechFly v2 включает имитацию зрения и обоняния. Также ученые модифицировали контроллеры, чтобы обучить технологию походке мухи.
В основе работы технологии лежат четыре основных принципа. Во-первых, сенсорные события в виртуальном мире сопоставляются с идентифицированными сенсорными нейронами или сенсорными путями. Во-вторых, активность мозга обновляется в нейронной модели, ограниченной коннектомом. В-третьих, выбранные нисходящие сигналы преобразуются в низкоразмерные двигательные команды для тела. В-четвертых, результирующее движение изменяет сенсорное состояние, которое передается обратно в мозг.
Ученые запускают этапы синхронизации между мозгом и телом каждые 15 мс, вычисляют реакцию мозга на сенсорный ввод, а затем моделируют реакцию тела в течение 15 мс. При этом отмечается, что 15-миллисекундный временной шаг может быть слишком медленным для некоторых видов поведения.
Модель Eon — это не ИИ, который обучили вести себя как муха. Виртуальное тело мухи Eon тем и примечательно, что они движется исключительно потому, что цифровые нейроны внутри симулятора вспыхивают в той же последовательности и передают сигналы через те же 50 миллионов синапсов, что и в мозге живого насекомого.
