Разработчик Алекс Вормут представил открытый проект под названием DOOMFLY (онлайн‑версия решения). Это симуляция мозга мухи‑дрозофилы в игре Doom (используется проект ViZDoom).
Экран игры переводится в сигналы для «нейронов» модели мозга мухи MaleCNS v1.0, а их активность превращается в команды: двигаться, поворачивать, менять направление или стрелять. За основу проекта взята полная карта нервной системы дрозофилы.
Примечательно, что когда муха в игре получает урон, то её модели дополнительно подают сигнал наказания, чтобы она училась выживать в игре далее.
«Статус: экспериментальное обучение в реальном времени, не продемонстрировано обучение выживанию. Текущий кандидат v6 не прошел проверку на визуальное восприятие, обусловливание и выживание. Изменение весов и увеличение продолжительности отдельных раундов не приводят к обучению. В этом репозитории представлены отрицательные результаты, контрольные данные и предположения моделирования, а также реализация», — пояснил автор проекта.
Каждый кадр ViZDoom обрабатывает 3335 входных сигналов яркости R1–R6 и 811 входных сигналов цвета R8. Положения пикселей и цветовые отклики являются приблизительными аппроксимациями.
Приблизительная нейронная динамика работает на 166 700 сохранённых нейронах и 25 582 938 направленных соединениях из MaleCNS v1.0.
Фиксированный интерфейс сопоставляет активность DNp20 (right‑minus‑left) с поворотами, а активность DNpe017 — с движением и срабатыванием. Это инженерные назначения контроллеров, а не установленные естественные двигательные функции.
Нефатальное повреждение запускает искусственный аверсивный вход длительностью 200 мс в две дофаминовые клетки PPL101. Активность KC и дофамина управляет адаптированным правилом пластичности на 4184 существующих соединениях KC→MBON11. Остальные соединения и контроллер остаются фиксированными.
Смерть запускает новый раунд на арене, в то время как нейронное состояние и память сохраняются. Все зрители наблюдают за одним и тем же экспериментом.
Схема основана на биологической реконструкции. Динамика, интерфейс сетчатки, искусственное подкрепление и контроллер — это модели и инженерные решения. Это не буквально реконструированный живой мозг мухи.
Ранее разработчик Денис Ширяев выпустил открытый проект под названием DesktopFly. Это десктопный питомец в виде мухи для ПК на macOS. Алгоритм движения мухи работает на базе полного скана мозга дрозофилы из 668 нейронов и примерно 19 тысяч реальных синаптических связей. Исходный код решения написан на Swift и опубликован на GitHub под лицензией MIT.
Муха из проекта DesktopFly умеет самостоятельно гулять по окнам, умываться, спать реагировать на клики и движения курсора. Её движения не прописаны заранее. Например, муха взлетает только после срабатывания нужного нейрона. В том случае, когда Macbook нагрелся, насекомое начинает двигаться быстрее.
«В проекте задействована схема из 668 нейронов с ~19 000 реальными синаптическими связями (количество синапсов, определяемое предсказанием нейромедиатора) работает как симуляция с частотой 1 кГц и функцией leaky‑integrate‑and‑fire (LIF)», — пояснил разработчик решения.
Также можно визуально посмотреть на мозг питомца с тысячами нейронов, ткнуть мышкой в нужную область, что заставит муху, например, повернуть в сторону, умыться или начать двигаться быстрее, а также полететь.
«Внутри настоящая карта нейронов дрозофилы (FlyWire), так что от курсора она улетает не по скрипту, а когда у неё реально загорается нейрон побега — тот же, что у живой мухи. Днём у неё сиеста, ночью она спит, а на горячем „Маке“ бегает быстрее (я не шучу, у неё какие‑то ивенты из macOS прокинуты в симуляцию мозга)», — подытожил Ширяев.
Источник: habr.com