De wereld van kunstmatige intelligentie en machine learning heeft nieuwe hoogten bereikt met het project van wetenschappers van Janelia en Google DeepMind, waarbij een virtuele fruitvlieg tot leven werd gewekt. Door geavanceerde AI-capaciteiten toe te passen, konden de wetenschappers een computergegenereerde insect creëren dat de natuurlijke bewegingen van een echte fruitvlieg kan nabootsten.
De virtuele vlieg vertegenwoordigt de meest realistische simulatie van een fruitvlieg die tot nu toe is ontwikkeld. De nauwkeurigheid van dit creatie kan worden toegeschreven aan de unieke combinatie van een anatomisch nauwkeurig model van het uitwendige skelet van de vlieg, een high-speed natuurkundige simulator en een kunstmatig neuraal netwerk dat is getraind met data over het gedrag van echte fruitvliegen. Via dit trainingsproces heeft het netwerk de vaardigheid verworven om de bewegingen van de vlieg te controleren, waardoor het kan lopen en vliegen op een manier die niet te onderscheiden is van zijn levende tegenhanger.
Volgens Roman Vaxenburg, de hoofdonderzoeker van het project in het Turaga Lab van Janelia, fungeert het kunstmatige neurale netwerk als een miniatuurhersen voor de virtuele vlieg, en dicteert het zijn bewegingen en acties. Door gedragspatronen van echte vliegen te analyseren en te repliceren, is het netwerk bedreven geworden in het nabootsen van hun complexe bewegingen.
Deze eerste versie van de virtuele vlieg zal naar verwachting verdere verbeteringen ondergaan om een nog hogere mate van realisme te bereiken. Het team is van plan om extra anatomische kenmerken, sensorische capaciteiten en een echt neuraal netwerk te integreren in toekomstige modellen. Het ultieme doel is om een reeks realistische diermodellen op te zetten op basis van dit open-source framework, niet alleen voor hun eigen onderzoeksdoeleinden, maar ook voor de bredere wetenschappelijke gemeenschap.
Veelgestelde Vragen (FAQ)
Vraag: Kan de virtuele vlieg het gedrag van een echte fruitvlieg nabootsen?
Antwoord: Ja, de virtuele vlieg is ontworpen om de loop- en vlieggedragingen van een echte fruitvlieg met opmerkelijke precisie na te bootsen.
Vraag: Wat is de betekenis van deze prestatie?
Antwoord: Deze doorbraak biedt onderzoekers een krachtig instrument om de interacties tussen het zenuwstelsel, lichaamsstructuur en omgeving bij het controleren van diergedrag te bestuderen.
Vraag: Zal de virtuele vlieg verdere verbeteringen ondergaan?
Antwoord: Ja, het team is van plan om de virtuele vlieg te verbeteren door extra anatomische en sensorische kenmerken, evenals een echt neuraal netwerk, op te nemen in toekomstige iteraties.
Vraag: Hoe kunnen virtuele modellen wetenschappers helpen diergedrag te begrijpen?
Antwoord: Virtuele modellen stellen wetenschappers in staat om de effecten van verschillende factoren te bestuderen die niet kunnen worden gemeten in traditionele laboratoriumomgevingen, zoals de krachten die worden uitgeoefend op het lichaam tijdens de vlucht. Dit maakt een alomvattend begrip mogelijk van hoe de verschillende componenten van de biologie en omgeving van een dier zijn gedrag vormgeven.
Definities:
- Kunstmatige intelligentie (AI): De simulatie van menselijke intelligentie in machines die geprogrammeerd zijn om te denken en te leren zoals mensen.
- Machine learning: Een tak van AI die computers in staat stelt te leren en zich te verbeteren op basis van ervaring zonder expliciet te worden geprogrammeerd.
- Virtuele vlieg: Een gepersonaliseerd insect dat is verrijkt met kunstmatige intelligentie capaciteiten, waardoor het de bewegingen en het gedrag van een echte fruitvlieg kan simuleren.
- Anatomisch nauwkeurig model: Een gedetailleerde representatie van de fysieke structuur en samenstelling van een organisme of deel ervan.
- High-speed natuurkundige simulator: Een computerprogramma dat nauwkeurig de fysieke bewegingen en interacties van objecten berekent en simuleert.
- Kunstmatig neuraal netwerk: Een computationeel model geïnspireerd op de biologische neurale netwerken in de hersenen, dat in staat is om te leren en beslissingen te nemen.
- Gedragspatronen: Herhaalde acties of reacties vertoond door een organisme die kunnen worden waargenomen en geanalyseerd.
- Neurale commando’s: Signalen of instructies gegenereerd door het kunstmatige neurale netwerk om de bewegingen en acties van de virtuele vlieg te controleren.
- Degrees of freedom: Het aantal onafhankelijke variabelen of parameters dat de mogelijke bewegingen van een systeem definieert.
The source of the article is from the blog lisboatv.pt