作者:郑金武 来源:中国科学报 发布时间:2022/5/31 10:59:00
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智源研究院发布高精度“智能线虫”

 

5月31日,北京智源人工智能研究院(简称智源研究院)将在2022智源大会上发布了天演团队最新科研成果高精度“智能线虫”天宝1.0,这只“智能线虫”经过模拟训练,能够在仿真环境中动态蠕动前行,初步表现出类似生物线虫的趋利(食物)避害(毒物)能力,下一阶段将逐步实现拐弯、避障、觅食等复杂智能行为。

智源研究院发布“智能线虫”。图片来自会议截图

智源研究院生命模拟研究中心负责人马雷介绍,秀丽隐杆线虫(简称秀丽线虫)是“最简单的生命智能体”,也是通过生物神经机理模拟实现通用人工智能的最小载体。作为一种无毒害、可独立生存的最小模式动物,秀丽线虫结构简单却功能完备:仅约1毫米体长、302个神经元,却足以完成感知、逃逸、觅食、交配等一系列通用智能行为。

2020年10月,Nature子刊Nature Machine Intelligence所发布的一篇论文论断,19个神经元控制了一辆自动驾驶汽车。马雷表示,之所以要做高精度的秀丽线虫神经元模型,是因为“生物神经元表征生物智能性,精细化程度越高,意味着智能水平也越高,通过实现更高精度的秀丽线虫神经系统,可帮助深挖生物智能更多潜力”。

智源研究院院长黄铁军表示,智源研究院发布高精度秀丽线虫模型,有望推动生物神经元精细模拟进入新领域。目前,高精度秀丽线虫模型已突破了神经系统与肌肉动力学结合的关键技术。

马雷表示,智源研究院发布的秀丽线虫模型,在世界范围实现了极高精细度,模拟生物神经元达到细胞和亚细胞级别,以极高精度还原细胞形态和细胞动力学特性。

马雷介绍,研究团队已完成了秀丽线虫302个神经元及其连接关系的精细建模,对其中106个感知和运动神经元进行了高精度建模,整体精细程度达到国际最高水平;平均每个神经元舱室数约37, 使用14种离子通道实现了部分神经细胞动力学特性的真实还原,实现了亚细胞级别的精细突触位点连接。

此外,智能线虫的智能训练环境进步亦取得了突破,智源天演团队应用前沿图形建模和实时仿真技术,创建高效可拓展、更适合大规模智能体训练的三维流体动态仿真环境,已初步训练出能够根据环境化学信号分布自主行动的智能线虫。

“极致的环境模拟对于数字智能生命研究至关重要。环境变了,对应的生命体的结构、行为、智慧,复杂程度都大不一样。”马雷表示。

黄铁军表示,智能线虫模型是智源研究院天演人工智能生命模拟工程的第一步,未来,天演团队还将致力实现多个神经系统规模的生命数字孪生,从果蝇、斑马鱼、小鼠、直至最高智慧的人类大脑,沿着模式动物的神经系统规模进化路线,打造从生命智能到通用人工智能的可行性路径。

“高精度智能线虫的诞生,也许只是生命智能迈出的第一步,却代表了一种计算智能生命的诞生,迈出智能生命演变的关键一步。”黄铁军表示。

据悉,智源研究院天演人工智能生命模拟工程旨在搭建世界运行效率最高,模拟级别最精细的高精度模拟仿真软硬件系统,推动脑科学与类脑智能研究、生命数字孪生的发展,同时赋能药物研发、医疗诊断等众多行业。

 
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