澳大利亚 - 艾赫巴里通讯社
人脑细胞驱动的计算机学会了玩《毁灭战士》
在一项突破性进展中，澳大利亚公司Cortical Labs的科学家们成功地训练了一个由实验室培育的人脑细胞组成的生物计算机，使其掌握了臭名昭著的挑战性视频游戏《毁灭战士》。这一壮举标志着生物计算领域的一大飞跃，展示了生物系统在实时执行复杂、目标导向任务的潜力。这一突破被视为开发融合了生物智能与硅基系统的混合有机技术新时代的关键时刻。
Cortical Labs首席科学官兼首席运营官Brett Kagan在最近的一次视频声明中表示：“这是一个重要的里程碑，因为它展示了适应性、实时、目标导向的学习。”这一成就超越了有机物质与数字媒体互动的简单新奇性；它代表了对神经系统（无论是生物的还是人工的）的适应性和学习能力的深刻见解。
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让脑细胞能够玩《毁灭战士》的旅程是漫长的。该公司在2021年展示的早期工作涉及一个名为“DishBrain”的生物计算机。这个开创性的系统使用了大约80万个人类神经细胞，并与一个小型的处理芯片复杂地连接在一起。该芯片旨在解释和引导电活动，模仿传统硅基计算的基本原理。为了展示“DishBrain”的潜力，工程师们最初训练它玩“Pong”，这是一个更简单的2D街机游戏，由于需要实时导航动态信息环境，因此常被用作计算神经科学家的基准。
使用他们最初的硬件和软件，Cortical Labs花了18个多月才达到“Pong”的基准水平。然而，应对更复杂挑战的雄心导致了“CL1”的开发，该系统现在能够与“Doom”互动。该公司自豪地将“CL1”称为“世界上第一个可编程部署的生物计算机”，强调了其在超越基本演示之外的先进应用方面的准备程度。
从“Pong”到“Doom”的过渡突显了生物计算机日益增长的复杂性和实用性。虽然移动一个数字挡板是一个重要的概念证明，但真正的价值在于那些需要更复杂认知处理的任务。“Doom”长期以来一直是计算界技术实力的通用测试，无论是发烧友还是大公司都找到了在从计算器到拖拉机等各种设备上运行它的方法。对于Cortical Labs来说，问题不在于他们是否会尝试在神经元芯片上运行“Doom”，而在于何时会运行。
“CL1”面临的一个重大障碍是需要处理视觉输入，即像人类玩家一样“看到”游戏。由于缺乏固有的光学传感器，工程团队面临着将视觉数据转换为培养的神经元可以解释和响应的电刺激模式的挑战。值得注意的是，这个复杂的问题由独立开发商Sean Cole在约一周内解决，他在生物计算方面经验有限。关键的创新是为“CL1”开发了一个新接口，允许通过广泛使用的Python语言进行编程。
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虽然“CL1”还不是“Doom”锦标赛的冠军——它的表现比随机射击要好，但仍然经常输掉比赛——但它的进展值得注意。Cortical Labs报告称，“CL1”达到其当前性能水平的速度比传统的硅基机器学习系统快得多。该公司预计随着其算法的完善，性能将进一步提高。这项技术的意义远远超出了游戏领域；未来版本的生物计算机有可能驱动先进的机器人手臂，管理复杂的数字流程，甚至为新的医疗研究和治疗形式做出贡献。“Doom”基准的成功跨越，有力地预示着这项技术的光明前景。
