Гиованни Идили из ОпенВорма: Мозак, Црви и Вештачка интелигенција

Реклама

Замислите да сте плод маште вашег рачунара. Ваш мозак је детаљна рачунарска симулација вештачка интелигенција 7 невероватних веб локација да бисте видели најновије програме вештачке интелигенцијеВештачка интелигенција још није ХАЛ из 2001. године: Свемирска одисеја... али ми се приближавамо. Свакако, једног дана би могло бити слично сличном научно-фантастичним потпелерима које је избацио Холливоод ... Опширније која се повезује са симулираним очима и симулираним мишићима и симулираним нервним завршецима који утичу на симулирани свет. Мислиш и осећаш се тачно као и сада, али уместо да се имплементира у сиво месо, твој ум тежи на силикон.

Симулација читавог људског мозга на овај начин је недоступна, али пројекат отвореног кода ускоро ће започети Први важан корак, симулирањем неурологије и физиологије једне од најједноставнијих животиња познатих Наука. Тхе ОпенВорм тим, која је управо завршена успешан Кицкстартер, је неколико месеци од изградње комплетне симулације Ц. елегани, једноставни глиста нематода са 302 неурона. Симулирани црв ће пливати у симулираној води, реаговати на симулирани подражај и (до мере коју тако једноставан организам може), размишљати.

У овом интервјуу разговараћемо са Гиованнијем Идилијем, суоснивачем пројекта ОпенВорм, о њиховом раду на вештачкој интелигенцији. ОпенВорм тим је мултинационални тим инжењера, који раде на симулацији глиста већ неколико година. За сарадњу користе алате за дељење датотека као што су Гоогле Дриве и Дропбок, а њихови састанци се јавно преносе као Гоогле+ Хангоут.

Будућност вештачке интелигенције

МУО: Здраво Гиованни! Ово је очигледно веома сложен и изазован пројекат - да ли бисте могли да опишете напредак који сте постигли у симулацији до сада и шта вам преостаје да урадите? Шта мислите, који ће бити најзначајнији изазови у будућности?

Гиованни: Достигли смо напредак у тијелу црва и околини која ће представљати нашу виртуалну петријеву посуду. Вјерујемо у утјеловљење, што значи да би мозак у вакууму био мање занимљив без симулирано окружење - "матрица црва", ако хоћете - који мозак може доживети путем свог чула неурона.

То је разлог зашто смо прво уложили много труда у тело глиста. Оно што смо до сада имали анатомски тачна, под притиском кутикула која садржи контрактибилне мишићне ћелије, и напуњена је течношћу сличном желатини да све остане на свом месту. Паралелно смо радили на томе да покренемо мозак и тренутно изводимо прве тестове целог Ц. елеганска неуронска мрежа (познатих 302 неурона).

Сада се приближавамо тачки да можемо почети да прикључујемо мозак у тело и видимо шта се дешава. То неће значити да је црв „жив“, јер нема органе и још увек недостаје пуно биолошких детаља, али то ће нам омогућити затворите петљу на моторном систему, тако да можемо почети експериментирати и угађати мозак и мишиће како бисмо генерисали различите врсте црва локомоција. Само ово ће нас задржати неко време.

Постоје две различите врсте изазова - истраживачки изазови и технички. Истраживачки изазови су типични за сваки научни подухват. Не знате када ћете се заглавити или на чему, али један очигледан изазов је да, иако је мозак мапиран и везе између неурона су познате, ми још увек не знамо пуно о појединим неуронима и њиховим карактеристикама, што нам оставља много посла да бисмо их прецизно прилагодили - изведиво, али тешко и време конзумирање

То је тешко јер је животиња врло мала и досад је било немогуће урадити ин виво снимање ватреног мозга. Срећом, и то су најновије вести, нове технике се појављују на површини то нам може помоћи да попунимо неке празнине.

У погледу инжењерства, постоји много техничких изазова, али рекао бих да би главни био извођење симулације. Ми изводимо симулацију на ГПУ-има и кластерима, али још увек је потребно много времена за симулацију; ту треба пуно посла.

Симулација црвеног прегледача

МУО: Једна од награда на Кицкстартеру коју сте ставили на располагање својим послужитељима био је приступ делимичној симулацији црва у вашем претраживачу, укључујући мускулатуру. Како довршите више симулација (попут мозга), да ли планирате да те елементе учините доступним и у прегледачу? Колико ће интензивно радити пуна симулација?

Гиованни: Да - управо је то идеја. ВормСим ће бити прозор у најновију доступну симулацију. Једном када постигнемо значајан напредак, попут прикључења мозак у симулацију Геекс тежи: Да ли човјек мисли брже од рачунара? Опширније , ово ће бити представљено ВормСим-у. Симулација ће бити прилично интензивна, али ВормСим архитектура је тренутно одвојена од оне у што значи да ћемо покренути симулацију потребне инфраструктуре (ГПУ кластери итд.) и затим спремити резултата. Ови резултати ће се преносити у ВормСим, тако да ће људи моћи да скенирају напред и назад у симулацији, користе 3Д контроле камера и кликну на ствари и приступе метаподацима симулације.

Следећи кораци

МУО: Од Ц. Елеганци су тек почетак, након нематода, шта је следећи корак? Који су изазови између нематоде и сложенијег организма?

Гиованни: Тацно. Трудимо се да изградимо наше технолошко планирање за будућност, и то желимо наш мотор да буде мало као ЛЕГОС за рачунску биологију, у идеалном случају, тако да након Ц. Елеганти не морамо почети испочетка, али можемо саставити сложенији организам који користи оно што смо већ изградили.

Кандидати су пијавица (10к неурона) и воћна мува или ларва зебрафисх (оба око 100к неурона). Није само питање колико неурона је, већ и колико је добро проучен организам. Сигурно ће проћи неколико година прије него што уопште можемо помислити да се боримо против других организама, али ако је нека друга група хтјела да бисмо започели са било којим од тих организама, били бисмо сретни да идемо изнад и даље да помогнемо на било који начин - сви наши алати су отворено.

Главни изазов је да, како мозак организма постаје све већи и већи, попут миша са својих 75 милиона неурона, ви су присиљени да раде са популацијом, а не са добро дефинисаним неуронским круговима састављеним од разумних количина неурона. „Затварање петље“ постаје мало замршеније. Такође вам треба више рачунска снага 10 начина да донирате време за процес науци Опширније и радити нешто попут онога што покушавамо са Ц. елеганима, симулација ћелија по ћелија која није ограничена на неуроне, потпуно је незамислива. Једном када дођете до тог макро нивоа, принуђени сте да радите са нечим грубим. Али, десиће се, без сумње!

Валидација и тестирање

МУО: С обзиром на то да је софтвер који развијате веома сложен и да укључује симулацију на више нивоа, како да потврдите своје моделе како бисте одредили успех? Постоје ли тестови које желите да обавите, али још нисте успели?

Гиованни: На сваком нивоу прецизности „тестирамо“ наше софтверске компоненте на основу експерименталних резултата. Експериментални подаци су или већ доступни на отвореном, или долазе из лабораторија које одлучују да их донирају. Симулације неурона морају се подударати с експерименталним мерењима активности неурона. Механичке симулације за тело црва и његово окружење морају следити законе физике.

На сличан начин, макро понашање симулираног црва (пливање / пузање) мораће пратити експериментална запажања на том нивоу. У ствари постоји група нас који раде на припреми невероватне количине података тако да можемо квантитативно да кажемо сигурни смо да се наш црв помера исто као и прави чим је наша симулација спремна тестиран.

Примене истраживања

МУО: Која примена ове врсте симулације вас највише занима? Које су најважније употребе ове технологије напријед?

Гиованни: Оваква симулација, када се потврди, могла би нам омогућити експериментирање на рачунару уместо живих животиња. То има очигледне предности у погледу репродукције експеримената и самог броја експеримената који се могу извести. Ц. елеган је модел организма за људску болест, па говоримо о евентуалном стицању увида у болести одоздо нагоре попут Алзхеимерове, Паркинсонове и Хунтингтон-ове, само да набројимо неколико - и надамо се да ће убрзати лечење као последицу. Иста технологија могла би се користити за симулацију здраве или болесне популације људског ткива само уметањем различитих модела у мотор.

Лично ме изузетно узбуђује како би оно што радимо могло да нам помогне да схватимо како мозгови раде на врло проходном нивоу. Замислите шта значи ако мозак црва можемо ухватити као скуп параметара (што је постају све могући помоћу нових технологија за обраду слика) и уносе те исте параметре у наше симулација. Ово можда звучи као научна фантастика, али сећања су већ уграђена у живе животиње.

Шта ОпенВорм значи за вас

Технологија која стоји иза пројекта ОпенВорм је узбудљива на многим нивоима. Технологија за мапирање и симулирање мозгова читавих животиња има дубоке и временски значајне последице на људско стање.

На непосреднијем нивоу, способност експериментирања на симулираним животињама и проучавање болести с одмјереним, детаљи рачунања могу сасвим омогућити потпуно нову врсту науке - експерименти, масовно изведени, од стране рачунара, на рачунару. Технологија ОпенВорм-а, проширена на веће организме, могла би нам омогућити да проучимо тешко схватљиве болести попут шизофреније и рака на потпуно нове и узбудљиве начине.

Шта видите како је људска раса постигла ову технологију за десет година? Педесет? Јавите нам у коментарима! Екипу ОпенВорм можете пратити на ввв.опенворм.орг