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大事件|人类首次实现多行为全脑模拟上传

04月08日
来源:王一树


人类首次完整上传生物大脑,将果蝇的大脑上传到电脑上,现在它在自己的模拟中自由地生活!


Eon Systems公司把一只果蝇的完整大脑,包含12.5万个神经元和5000万个突触连接,逐一复制进计算机,在数字世界中完成了1:1的拓扑重建。

没有强化学习,没有预设程序。数字果蝇接通虚拟身体后,自己开始行走、进食、梳理毛发。


行为从连接结构里自发涌现。


接入虚拟身体后,它在物理引擎里爬行、转向,行为预测准确率达95%。

奇点曾专属于人工智能,而如今,局面已然改变。数十年来,全脑模拟一直是与人工智能并驾齐驱、令人心驰神往的方向:逐神经元、逐突触复制生物大脑,并让其在计算机中运行。近日,Eon Systems PBC 的一段视频,展示了全球首个能够产生多种行为的全脑模拟实体。

基本原理:感知到行动


2024 年,Eon 高级科学家 Philip Shiu 及其合作者在《 Nature 》杂志发表了成年黑腹果蝇完整大脑的计算模型。该模型包含超过 12.5 万个神经元与 5000 万个突触连接,基于 FlyWire 神经连接组与机器学习对神经递质类型的预测构建而成。该模型对运动行为的预测准确率达到 95%。但它是无躯体的:只有大脑、没有身体;只有神经激活、没有物理交互;只有运动输出、无处执行。



如今,这颗大脑终于有了“归宿”。在既往研究基础上——包括 Shiu 等人的全脑计算模型、NeuroMechFly v2 具身模拟框架,以及 Özdil 等人关于躯体部位协调背后中枢脑网络的研究——本次演示将 Eon 基于神经连接组的大脑模拟,与 MuJoCo 中物理仿真的果蝇躯体进行整合。


最终成果:由模拟大脑自身环路动力学驱动的多种独立行为。感觉信号输入,神经活动在完整神经连接组中传导,运动指令输出,物理仿真躯体执行动作,在全脑模拟中首次实现从感知到行动的闭环。

未来方向:小鼠与人类



这是一次质的跨越,而非渐进式改良。此前该领域的研究,要么是有脑无身的大脑模型,要么是有身无脑的动画躯体。DeepMind 与 Janelia 近期的 MuJoCo 果蝇,使用的是强化学习而非源自神经连接组的神经动力学来控制模拟躯体。秀丽隐杆线虫相关项目(如 OpenWorm)虽尝试具身化,但其神经系统规模极小(仅约 302 个神经元),行为库也十分有限。此前从未有人展示过:源自生物神经连接组的完整模拟大脑,驱动物理仿真躯体完成多种自然行为。

Eon 正在扩充团队与基础设施, 下一步将冲击小鼠与人类大脑模拟。目标是完整数字模拟小鼠大脑,并为最终实现人类尺度全脑模拟奠定基础。 小鼠大脑约含 7000 万个神经元,是果蝇的 560 倍。既然果蝇大脑已能在模拟中完成感觉运动闭环,那么小鼠大脑的实现,就只是规模问题,而非原理问题。


正如创始人Philip Rosedale高调宣布: "The ghost is no longer in the machine. The machine is becoming the ghost."


不同声音:真假猴王?


当然也有不同想法存在,比如有人会认为:当我们讨论"上传意识"时,有一个巨大的、令人难以回避的现实前提:人类不仅从未制造出任何有意识的物体,甚至在科学上还没有完全搞明白"意识"到底是什么。为什么一堆脂肪、水和电信号的特定组合,会产生"我"这个主观感受?人类连自己脑子里的意识是怎么产生的都还没解释清楚。

在这样的前提下,面对电脑屏幕里代码跑出来的虚拟果蝇,又怎能判定它有没有意识?


既然在肉身存在时,副本不是你;凭什么认为肉身被销毁的那一瞬间,你的主观体验就会转入服务器里?这里根本不存在什么意识的转移, 这里只有“原件的死亡”和“副本的新生”。当你躺在手术台上,看着意识上传扫描仪降下,那就是你作为这个主体在宇宙中最后的体验了。至于之后在服务器醒来的那个玩意儿,它或许会对全世界宣布"手术很成功,我活下来了", 但那个真正见证扫描仪降下的你,已经永远死在了那一刻



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