DeepMind 和哈佛大(dà)学的研究人员似乎是这么认为的——具体(tǐ)来(lái)说,研究人员制造了一个(gè) AI 驱动的虚拟小(xiǎo)白(bái)鼠(shǔ)来执行多种(zhǒng)复(fù)杂的任务。然后,他们(men)再使用神(shén)经(jīng)科(kē)学(xué)技术来了解虚拟小(xiǎo)白(bái)鼠的“大脑”是如何控制其运动的。
如今,最(zuì)先进的人工智能(néng)由人工神经网络驱动,而人工神经网络是一种机器学习算法,由(yóu)被称为“神经元”的组件(jiàn)连接而成。从某种程度上来说(shuō),这些“神经元”组(zǔ)件(jiàn)受(shòu)到了大脑结构(gòu)的启发(fā),尽管它们(men)的运作方式截然不同,但越来(lái)越多的研究人员认为(wéi),将(jiāng)两者相提(tí)并论,既能提高我们对(duì)神经科学的理解,也(yě)能(néng)让人工智能变得更智(zhì)能(néng)。
据(jù)了解,基于上述观点(diǎn),研究人(rén)员(yuán)已经创(chuàng)建了一个 3D AI 小白鼠的模型,特殊的是,这个模型(xíng)完(wán)全复(fù)刻了(le)现实小白(bái)鼠(shǔ)的生物特(tè)征(zhēng)。在虚(xū)拟环境中,AI 小(xiǎo)白鼠由(yóu)其神经网络来控制。研究人员还表明,他(tā)们可以利(lì)用神经科学技术来分析(xī)生物(wù)大脑活(huó)动,以了解(jiě)神(shén)经网(wǎng)络如何控(kòng)制老鼠的运动。
该研(yán)究报告的合著者、哈佛大学博士(shì)后研(yán)究员 Jesse Marshall 表示(shì),通过让研究(jiū)人员用不(bú)同程度的虚拟(nǐ)生物来测(cè)试不同的(de)神(shén)经网络,以观察它们(men)在应对复杂挑战方面的表现(xiàn)。他说道(dào):
典型的神经科学实验探究的是(shì)动物大(dà)脑,这些动物只会做一些单一动作,比如敲击杠(gàng)杆,而大(dà)多数机器(qì)人都是为完成特定的任务而打造(zào)的(de),比(bǐ)如打(dǎ)扫房间。关于模拟小白鼠(shǔ)的(de)研究是我们努力理解大脑如何实现(xiàn)灵活性的开(kāi)始(shǐ),并(bìng)利(lì)用我们获得的有用信息来设计具有(yǒu)类似能力的人工智(zhì)能体。
这个 AI 小白鼠的肌(jī)肉(ròu)和(hé)关节特征,以及视觉能力和本体感觉全都基于真(zhēn)实老鼠的测量数据。其中(zhōng),本体感觉是(shì)指反馈系统,即告诉小白鼠自己的身体部位在哪里,以及这些部位是如何运动的。
随后,研究人员(yuán)训练了一个神经网络来指导 AI 小白(bái)鼠完成任务,比如(rú)跳过沟壑,在迷宫中觅食,逃(táo)离(lí)丘陵(líng)环境,并(bìng)精确触摸到(dào)模拟物体。一旦 AI 小(xiǎo)白鼠能够成功完成任务,研究小组(zǔ)就会(huì)分(fèn)析其神(shén)经活动的记(jì)录,利用从神经(jīng)科学技(jì)术来了解神经网(wǎng)络(luò)是如(rú)何实(shí)现运动控制的。
由(yóu)于研(yán)究人员已经建立了为模拟小白鼠提(tí)供动力的人工智能,所以(yǐ),AI 小白鼠的许多行为是研(yán)究人员意料之中的。不过,有趣的是,在实验中(zhōng),神经活动的发生时间似乎比直(zhí)接(jiē)控制肌肉(ròu)和肢体(tǐ)运动(dòng)的(de)时间(jiān)要长。
哈(hā)佛大学研究生(shēng) Diego Aldarondo 说:
这意味着(zhe),这个网络反映了抽象尺度上的行(háng)为,比如奔(bēn)跑、跳跃(yuè)、旋转和其他(tā)直观的行为类(lèi)别。这是一种(zhǒng)先前被认(rèn)为仅存在于动物身上的认知模型(xíng)。
DeepMind 的高级研(yán)究科(kē)学家 Josh Merel 表(biǎo)示,目前,他们已经对 AI 小白鼠进行了开源,希望其(qí)他(tā)研究人员能以此为基(jī)础,去(qù)进(jìn)行进一步(bù)的研究。
加拿大(dà)麦吉尔大(dà)学的神经学家 Blake Richards 没有(yǒu)参与这项研(yán)究。他认为,虽然神经网络(luò)不具备生理(lǐ)真实性,但它(tā)能够捕捉到足够多的神经处理方式的重(chóng)要特征,可以(yǐ)对神经活动(dòng)影(yǐng)响行为的结(jié)果做(zuò)出有用的预测。这种训练神经网(wǎng)络的方法,更(gèng)易于收集数据来与真实的生物数据进行比(bǐ)较。
他补充(chōng)道(dào),“这些虚拟大脑产生的数据或许比(bǐ)动物真实大脑产生(shēng)的数(shù)据更有价值。”
加拿大皇(huáng)后大学的神经学家 Stephen Scott 表示,虽然人(rén)们必须谨慎对待(dài)在人工神经网(wǎng)络和(hé)生物神经网络之间进(jìn)行过(guò)度(dù)比较(jiào),但这种方法(fǎ)可能是探索行为神经基础一种富(fù)有成效的方式。