Искусственный интеллект точно предсказывает ухаживание самцов дрозофил при виде самки
Учёные из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор (CSHL) разработали специальную модель ИИ на основе мозга плодовой мушки (Drosophila), чтобы понять, как зрение направляет социальное поведение. Работа опубликована в журнале Nature.
Метод "нокаут-тренировки"
Команда под руководством профессора Бенджамина Коули использовала метод "knockout training". Учёные:
- Записали естественное поведение ухаживания самца (преследование и "пение" для самки).
- Генетически "выключили" определённые типы зрительных нейронов у самца.
- Обучили ИИ обнаруживать изменения в поведении после каждого "нокаута".
Повторяя процесс для множества типов нейронов, исследователи добились, чтобы ИИ точно предсказывал, как реальная мушка отреагирует на визуальный стимул (вид самки).
Открытие "популяционного кода"
Модель показала, что мозг дрозофилы использует "популяционный код" для обработки зрительной информации. Вопреки прежним представлениям, за поведение отвечает не один нейрон на одну зрительную черту, а сложные комбинации многих нейронов.
"Мы можем вычислительно предсказать нейронную активность и спросить, как конкретные нейроны влияют на поведение. Это то, что мы не могли делать раньше", — говорит Коули.
Перспективы и ограничения
Карта этих нейронных путей чрезвычайно сложна. Хотя модель позволяет предсказывать поведение мушки, напрямую экстраполировать её на человека нельзя: мозг дрозофилы содержит ~100 000 нейронов, а человеческий — почти 100 миллиардов.
Однако Коули надеется, что в перспективе эта работа поможет:
- Расшифровать вычисления, лежащие в основе человеческой зрительной системы.
- Создать лучшие искусственные зрительные системы.
- Детальнее понять расстройства зрительной системы.
"На это уйдут десятилетия работы. Но если мы это поймём, мы будем впереди", — заключает учёный.