Artificiell intelligens och maskininlärning har tagit stora steg framåt när forskare från Janelia och Google DeepMind samarbetar för att ge liv åt en virtuell bananfluga. Det banbrytande framsteget innebar att en datoriserad insekt utrustades med sofistikerade AI-förmågor, vilket gör det möjligt för den att härma de naturliga rörelserna hos en verklig bananfluga.
Den virtuella flugan representerar den mest realistiska simuleringen av en bananfluga som hittills utvecklats. Den anmärkningsvärda precisionen i denna skapelse kan tillskrivas dess unika kombination av en anatomiskt exakt modell av flugans yttre skelett, en höghastighetsfysiksimulator och ett artificiellt neuralt nätverk som tränats med hjälp av data om riktigt flygbeteende. Genom denna träningsprocess har nätverket fått förmågan att kontrollera flugans rörelser, vilket möjliggör promenader och flygning på ett sätt som är omöjligt att skilja från dess levande motsvarighet.
Enligt Roman Vaxenburg, den ledande forskaren i projektet från Turaga Lab vid Janelia, fungerar det artificiella neurala nätverket som en miniatyrhjärna för den virtuella flugan och styr dess rörelser och handlingar. Genom att analysera och kopiera de beteendemönster som verkliga flugor uppvisar, har nätverket blivit skickligt på att härma deras komplexa rörelser.
Denna inledande version av den virtuella flugan förväntas genomgå ytterligare förbättringar för att uppnå en ännu högre grad av verklighetstrohet. Teamet planerar att integrera ytterligare anatomiska drag, sensoriska förmågor och ett autentiskt neuralt nätverk i framtida modeller. Det ultimata målet är att etablera en serie realistiska djurmodeller baserade på detta öppna ramverk, inte bara för deras egna forskningsändamål utan också för den bredare vetenskapliga gemenskapen.
Genom att använda dessa virtuella djurmodeller kan forskare få djupare insikter om det intrikata förhållandet mellan nervsystemet, kroppsstrukturen och miljön när det gäller att kontrollera olika beteenden. Även om studier utförda med levande djur har bidragit betydligt till vår förståelse, erbjuder virtuella simuleringar en ny synvinkel genom att belysa interaktionerna och påverkan av omätbara faktorer, såsom de krafter som utövas på kroppen under flygning.
Janelias forskargruppsledare Srinivas Turaga, en senior forskare involverad i projektet, betonar att fysiksimuleringen inbäddad i den virtuella flugans design spelar en avgörande roll för att förstå mekanismerna bakom översättningen av neurala kommandon till fysiska handlingar. Kroppens form och dess interaktioner med omgivande värld påverkar i hög grad utförandet av dessa kommandon. Följaktligen ger den intrikata fysiksimuleringen som är innesluten i den virtuella modellen värdefulla insikter i dessa grundläggande processer.
Den virtuella flugans kropp består av 67 intrikat sammankopplade delar, sammanlänkade av 66 leder, vilket resulterar i en anmärkningsvärd 102 frihetsgrader. Denna strukturella komplexitet gör att den virtuella flugan kan härma naturliga rörelser med en anmärkningsvärd noggrannhet.
Denna betydande framsteg inom skapandet av virtuella insekter markerar en avgörande stund i den gradvisa integrationen av artificiell intelligens och biologisk simulering. Kombinationen av detaljerad anatomisk modellering, sofistikerad fysiksimulering och maskininlärning har öppnat nya forsknings- och experimentella möjligheter och banat väg för en djupare förståelse av djurens beteende och kognition. Genom utvecklingen av alltmer verklighetstrogna virtuella modeller hoppas forskare på att avslöja de intrikata mekanismerna hos olika arter och avslöja komplexiteten i deras interaktioner med miljön.
Vanliga Frågor (FAQ)
The source of the article is from the blog revistatenerife.com