Клітини людського мозку навчаються грати в Doom у експерименті Cortical Labs
Коротко
- Cortical Labs підключила 200 000 людських нейронів до Doom за допомогою електричної стимуляції та програмного управління.
- Клітини можуть орієнтуватися та стріляти, але наразі грає як новачки.
- Експеримент приєднується до довгого списку незвичних платформ, на яких запускали класичну гру.
Виклик “Чи може він запустити Doom?” перейшов у нову фазу. Австралійський стартап Cortical Labs успішно навчив групи живих людських клітин мозку орієнтуватися у класичній відеогрі 1993 року. У відео, опублікованому минулого тижня на YouTube, дослідники підключили живі людські нейрони до програмного забезпечення, яке перетворює геймплей у електричні сигнали та перекладає нейронну активність у внутрішньоігрові керування, дозволяючи клітинам рухатися, реагувати на ворогів і стріляти. “У 2021 році ми змогли запустити Pong на нейронах. Це був перший тест, щоб побачити, чи можемо створити якусь цікаву гру, яка буде цікава людям. Але найпершою реакцією було: чи може це запустити Doom?” — розповів Decrypt Алон Леффлер, науковець із Cortical Labs.
У пристрої компанії CL1 знаходиться приблизно 200 000 живих людських нейронів, вирощених на багатоклітинному електродному масиві, що дозволяє дослідникам стимулювати клітини електрично та інтерпретувати їхні відповіді у реальному часі. Чи може він запустити Doom? Протягом десятиліть Doom був неофіційним еталоном для інженерів, що тестують нові системи.
З моменту, коли компанія id Software з Техасу опублікувала відкритий вихідний код гри у 1997 році, розробники переносили її на безліч несподіваних платформ. Шутер з’являвся на таких платформах, як кишкові бактерії та тести на вагітність, у блокчейн-мережах, у PDF-файлах, роботизованих газонах та CAPTCHA-завданнях, де потрібно перемогти демонів, щоб довести, що ти людина. Леффлер зазначив, що спочатку команда використовувала імпровізований низькорівневий код для функціонування системи, але згодом вирішила створити платформу з нуля, яка дозволяє дослідникам взаємодіяти з нейронами через високорівневі керування за допомогою простих команд Python. Після створення платформи Cortical Labs розробка прискорилася. “Замість 18 місяців, наш співробітник Шон, який писав код для Doom, зробив його за кілька днів,” — сказав Леффлер. Навчання нейронів грати Нейрони навчаються за допомогою зворотних сигналів, отримуючи невеликі нагороди за правильне прицілювання в ворога та більші — за успішне стрільбу та знищення цілі, що закріплює відповідні поведінки з часом. Дослідники Cortical Labs також використовували штучний інтелект для покращення кодування ігрової інформації у електричні сигнали, що надходять до нейронів.
“Клітини фактично навчаються обробляти вхідні сигнали,” — сказав Леффлер. “Але штучний інтелект намагається покращити цей вхід, щоб змусити клітини робити те, що ми від них хочемо.” Хоча клітини демонстрували стабільне покращення під час гри у Doom, Леффлер підкреслив, що нейрони реагують на вхідні сигнали, а не справді розуміють гру. “Система насправді не знає, що вона грає у Doom,” — сказав він. “Вона отримує електричні сигнали і видає відповіді.” Леффлер зазначив, що робота з живими нейронами вимагає іншого підходу, ніж традиційне програмування. “Це зовсім інша зміна менталітету,” — сказав він. “Ви не можете просто використовувати звичайну обчислювальну систему, яку програмуєте. Це потрібно робити з новим ставленням і новим поглядом на речі.” Він додав, що ігри слугують публічною демонстрацією, тоді як дослідники досліджують практичне застосування. Незважаючи на використання людських нейронів, Леффлер сказав, що система не нагадує людське пізнання. “Тільки тому, що це людські клітини, не означає, що це людина на цій пластині,” — сказав він. “Немає рецепторів болю. Немає структур, що дозволяли б вищі функції.”
Незважаючи на це, дослідники бачать ознаки нейронної адаптивності поза межами мозку. “Ми все ще спостерігаємо адаптивність до навколишнього середовища. Ми все ще бачимо навчання,” — сказав Леффлер. “Що показує вроджені здатності нейронів адаптуватися.”