🪰 Виртуальная дрозофила: как DeepMind создали электронного друг отметки «улетный»!

Готовы узнать, как плодовка-муха (да-да, вы не ослышались!) обрела цифровую жизнь? Исследователи из DeepMind явно знают, как взбудоражить мозг и наточить карандаши у ученых со всего мира. Они народили самую точную на данный момент цифровую модель Drosophila melanogaster и готовятся сделать с этим что-то потрясающее!

Итак, давайте разберем эту замечательную концепцию на части, как детскую игрушку, чтобы заглянуть под капот и увидеть, как весь этот процесс работает. Заходите, присаживайтесь, угощайте себя воображаемой чашкой кофе, потому что будет интересно!

🌟 Как всё это удалось создать?

1) Физика как искусство
Сначала исследователи столкнулись с задачей создания идеального тела для нашей виртуальной мушки. Включая фантастические 52 степени свободы суставов, они добавили возможности аэродинамики — то есть теперь у мушки есть крылья, которые умудряются летать, как будто она на модном показе. Учёные даже смоделировали «клейкие» лапки, чтобы они могли прилипать к любой поверхности, как будто у них есть секретный запас суперлипучки! (Кто-то ведь должен держать дело под контролем, не так ли?)

2) Нейросеть в действии
Теперь, когда у нас уже есть атлетичная и ловкая мушка, пришло время ее «умолкнуть»... ну, то есть создать мозг! Нейросеть была обучена на сотнях видеозаписей реальных мушек в действии и была помещена в симулятор MuJoCo, который как бы греет уши от радости, когда видит такое внимание. Теперь эта виртуальная мушка может самовольно решать, как двигать своими крыльями и лапками в зависимости от ситуации. Могу себе представить, как она посылает привет каждой реальной мухе под окном!

3) Взгляд на мир
Пожалуй, одни из самых захватывающих в этом проекте — виртуальные фасеточные глаза. Они передают визуальную информацию, как современный телевизор с 4K, прямо в мозг нашей мушки. Это словно давать ей возможность следовать по виртуальным маршрутам и корригировать курс. Уверен, ей бы понравились гонки на картингах — обратим внимание на её способности!

4) Доступный код для ниндзя-исследователей
Не забыли про демократичность науки! Весь проект опубликован на GitHub (название — flybody), что означает, что каждый может не просто посмотреть, но и поэкспериментировать, разрабатывать своих мух или даже устраивать целые чемпионаты!

✔️ Зачем же такая «муха на проводе»?

• Нейронаука в VR
  Итак, настоящие эксперименты с живыми мухами порой доставляют трудности, но теперь мы можем виртуально резать нервы или модифицировать их крыла и сразу же опережать результаты в нашем симуляторе! Это звучит как мечта для ученых!

• Опыт для будущих автономных систем
  Создавая эту референс-модель движений и сенсорики на основе природы, исследователи открывают двери для ИИ и робототехники, которые учатся управляться с реальными задачами в математическом и гениальном плане!

• От мушки до зебры
  Идущие дальше, эта методика уже применяется к виртуальным грызунам, с прицелом на создание цифровой зебры-данио. Это исследование предоставляет бесценное понимание о том, как мозг адаптируется под разные формы тел — фактически, как будто мы смотрим масштабированный сериал о мужестве природы.

🔥 И что из этого?

Таким образом, ученые получат мощный и бесплатный инструмент, чтобы проверять свои гипотезы о том, как «нейроны → движение» работает в действительности. Робототехники смогут заимствовать механизмы управления и баланса от природы, а мы с вами одновременно получаем увлекательный урок о том, как ИИ может перекрасывать нашу планету, не нанося вреда её экосистем