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僅1mm長的線蟲就像真的一樣在蠕動前行，其有數(shù)百個神經(jīng)元，會感知、覓食、逃逸......近日，北京智源研究院生命模擬團(tuán)隊發(fā)布天寶1.0(MetaWorm)——生物精度最高的仿真秀麗線蟲，高精度模擬秀麗線蟲全部302個神經(jīng)元及連接關(guān)系，邁出智能生命關(guān)鍵一步，也將能夠幫助人們?nèi)フ嬲议_通用人工智能的奧秘。
早在上世紀(jì)80年代，秀麗線蟲神經(jīng)元(302個)及其連接關(guān)系就已經(jīng)成功繪制出來，在數(shù)字空間實現(xiàn)線蟲“重生”就成了一個夢想。秀麗線蟲是探索生命智能的典型模式動物，近20年三次諾貝爾獲獎工作都是圍繞秀麗線蟲實驗展開。秀麗線蟲雖然只有1mm長，但依靠302個神經(jīng)元，已具備感知、逃逸、交配等一系列通用智能行為。
筆者了解到，近日發(fā)布的高精度智能線蟲——天寶1.0完成了秀麗線蟲全部302個神經(jīng)元及連接關(guān)系的精細(xì)建模，對106個感知運動神經(jīng)元組成的嗅覺和運動神經(jīng)環(huán)路完成了高精度建模，構(gòu)建了由具有解剖學(xué)意義的96塊肌肉控制、3341個力學(xué)計算單元構(gòu)成的秀麗線蟲身體。
神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。顯然，秀麗線蟲反映了生物神經(jīng)元計算的巨大潛力?；仡?020年10月，Nature子刊曾發(fā)表了一篇關(guān)于神經(jīng)元的論文，報道中使用的標(biāo)題是“19個神經(jīng)元控制了一輛自動駕駛汽車”。這無疑對包括自動駕駛在內(nèi)的各種領(lǐng)域都有巨大價值。
結(jié)合高精度神經(jīng)系統(tǒng)模擬與肌肉動力學(xué)關(guān)鍵技術(shù)，秀麗線蟲經(jīng)過在仿真環(huán)境中訓(xùn)練，可以蠕動前行，初步表現(xiàn)出類似生物線蟲的趨利(食物)避害(毒物)能力，之后將逐步實現(xiàn)拐彎、避障、覓食等復(fù)雜智能行為。那么，秀麗線蟲是如何實現(xiàn)蠕動前行的呢？
據(jù)介紹，秀麗線蟲模型通過“感知”模擬，嗅探到流體環(huán)境中化學(xué)成分濃度變化，感知神經(jīng)元再生成神經(jīng)信號，并傳遞至運動神經(jīng)元，運動神經(jīng)元協(xié)同刺激對應(yīng)“肌肉”帶動相應(yīng)運動單元，從而實現(xiàn)蠕動前行。業(yè)內(nèi)稱，它是“最簡單的生命智能體”，也是通過生物神經(jīng)機(jī)理模擬實現(xiàn)通用人工智能的最小載體。
事實上，與其消耗大量算力訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，不如借鑒生物進(jìn)化“天算”訓(xùn)練出的精密生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這對新一代人工智能真正起到支撐作用。
制作高精度的秀麗線蟲神經(jīng)元模型，也代表著生物神經(jīng)元表征生物智能性，精細(xì)化程度越高，意味著智能水平也越高，能夠幫助深挖生物智能更多潛力，有望推動生物神經(jīng)元精細(xì)模擬進(jìn)入新領(lǐng)域，啟發(fā)和探索新一代人工智能，構(gòu)建未來的智能系統(tǒng)，這對包括自動駕駛在內(nèi)有關(guān)領(lǐng)域都有非常大的價值。
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