Madyke 26-03-10 22:45

Ghost in the Shell! 攻壳机动队现实版来了!

奇点(Singularity)一直以来只属于人工智能的领域——直到现在。几十年来,全脑仿真(whole-brain emulation)一直被视为人工智能的诱人对应物:逐个神经元、逐个突触地复制一个生物大脑,然后让它运行。今天,我首次发布一段来自我参与创立的公司 Eon Systems PBC 的视频,展示了我们认为是世界上第一次能够产生多种行为的全脑仿真实体化系统。

2024年,Eon 的高级科学家 Philip Shiu 与合作者在《Nature》上发表了一项研究,构建了整个成年果蝇(Drosophila melanogaster)大脑的计算模型。该模型包含 超过125,000个神经元和5000万个突触连接,基于 FlyWire connectome(神经连接组) 和利用机器学习预测的神经递质类型建立。这个模型能够以 95% 的准确率预测运动行为。但它是没有身体的:一个没有身体的大脑,只有激活却没有物理环境,运动输出却无处可去。

现在,这个大脑终于有了“身体”。

在此前工作的基础上——包括 Shiu 等人的全脑计算模型、NeuroMechFly v2 的具身仿真框架,以及 Özdil 等人关于控制身体各部分协调的中枢脑网络研究——这次演示将 Eon 基于连接组的大脑仿真 与 在 MuJoCo 物理引擎中模拟的果蝇身体结合在一起。

结果是:由仿真大脑自身的神经回路动力学驱动的多种不同的行为。

感觉输入进入系统,神经活动在完整的连接组网络中传播,运动指令被输出,而物理仿真的身体执行这些指令——第一次在全脑仿真中完成了从感知到行动的完整闭环。

这不是渐进式的改进,而是一个质的门槛。此前该领域的研究要么是只有大脑没有身体,要么是只有身体动画却没有真实大脑控制。例如 DeepMind 和 Janelia 最近的 MuJoCo 果蝇模型,是用强化学习控制模拟身体,而不是由连接组推导出的神经动力学。像 OpenWorm 这样的 秀丽隐杆线虫(C. elegans) 项目确实尝试过具身化,但其神经系统规模要小得多(约 302 个神经元),行为能力也十分有限。此前从未有人展示过:由真实生物连接组构建的完整仿真大脑,能够驱动一个物理模拟身体执行多种自然行为。

这一突破的影响会层层向上扩展。Eon 的使命是构建世界上最大的神经连接组和最高保真的大脑仿真,目标是实现完整的小鼠大脑数字仿真,并为最终实现人类规模的大脑仿真奠定基础。

一个小鼠大脑大约包含 7000 万个神经元,是果蝇的 560 倍。团队目前正在收集实现这一目标所需的连接组和功能记录数据:利用扩增显微镜(expansion microscopy)绘制每一条神经连接,并通过数万小时的钙成像和电压成像记录这些网络在活体组织中的激活方式。如果果蝇大脑现在已经能够在模拟中完成感觉—运动闭环,那么对于小鼠而言,问题将更多是规模问题,而不是性质问题。

在提供的视频中,你所看到的不是动画,也不是模仿生物行为的强化学习策略。它是一个生物大脑的复制体:根据电子显微镜数据逐个神经元、逐条连接构建,在模拟中运行,并让一个身体运动起来。

幽灵不再在机器之中。机器正在成为幽灵。
The ghost is no longer in the machine. The machine is becoming the ghost.

Eon 正在扩大团队和基础设施,下一步尝试小鼠和人类大脑的仿真。想要关注或支持这一工作的读者,可以访问 eon.systems 了解更多信息。

发布于 澳大利亚