AI模型准确预测雄性果蝇的求爱行为

极光欣色 2024-05-27 16:26:49

考利的团队在培养皿中记录了果蝇在一系列“约会”中的求偶过程,跟踪雄性(蓝色)对任何雌性(红色)的反应

我们常听人说:“眼睛是心灵的窗户。”嗯,窗户有两种作用。我们的眼睛也是我们通向世界的窗户。我们所看到的和我们看待它的方式决定了我们如何在这个世界上行动。换句话说,我们的视觉帮助指导我们的行动,包括社会行为。

现在,冷泉港实验室(CSHL)的一位年轻科学家发现了这一原理的重要线索。他通过建立一个普通果蝇大脑的特殊人工智能模型来做到这一点。他的研究成果发表在《自然》杂志上。

CSHL助理教授本杰明·考利和他的团队通过他们开发的一种名为“淘汰赛训练”的技术来磨练他们的人工智能模型。首先,他们记录了一只雄性果蝇的求偶行为——追逐并向一只雌性果蝇唱歌。接下来,他们通过基因让雄性果蝇特定类型的视觉神经元沉默,并训练它们的人工智能来检测行为的任何变化。

通过用许多不同的视觉神经元类型重复这个过程,他们能够让人工智能准确地预测出真正的果蝇对任何雌性果蝇的反应。

考利说:“我们实际上可以通过计算来预测神经活动,并询问特定的神经元是如何影响行为的。”“这是我们以前做不到的事情。”

通过他们的新人工智能,考利的团队发现果蝇的大脑使用“种群代码”来处理视觉数据。与之前假设的一种神经元类型将每个视觉特征与一个动作联系起来不同,我们需要许多神经元的组合来塑造行为。

这些神经通路的图表看起来就像一张极其复杂的地铁地图,需要数年时间才能破译。不过,它能让我们到达目的地。它使考利的人工智能能够预测现实生活中的果蝇在受到视觉刺激时的行为。

这是否意味着人工智能有朝一日可以预测人类的行为?别这么快。果蝇的大脑含有大约10万个神经元。人类的大脑几乎有一千亿个。

有了这个示意图,考利的团队现在可以把注意力转向询问他们的人工智能模型

“这就是果蝇的情况。你可以想象我们的视觉系统是什么样的,”考利说,他指的是地铁地图。

尽管如此,考利还是希望他的人工智能模型有朝一日能帮助我们解码人类视觉系统背后的计算。

“这将是几十年的工作。但如果我们能弄清楚这一点,我们就领先了。”考利说。“通过学习[苍蝇]计算,我们可以建立一个更好的人工视觉系统。更重要的是,我们将更详细地了解视觉系统的障碍。”

好多少?你要亲眼看到才会相信。

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极光欣色

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