हार्वर्ड के न्यूरोसाइंटिस्ट और गूगल डीपमाइंड ने वर्चुअल चूहे में कृत्रिम मस्तिष्क बनाया

एक प्रभावशाली सहयोग में, हार्वर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने गूगल डीपमाइंड के वैज्ञानिकों के साथ मिलकर एक वर्चुअल चूहे के लिए एक कृत्रिम मस्तिष्क बनाने के लिए मिलकर काम किया है। नेचर में प्रकाशित, यह नवाचारी सफलता उन्नत एआई सिमुलेशन तकनीकों का उपयोग करके जटिल आंदोलनों को नियंत्रित करने वाले मस्तिष्क के कार्यों का अध्ययन करने में नए द्वार खोलती है।

वर्चुअल चूहे के मस्तिष्क का निर्माण

वर्चुअल चूहे के मस्तिष्क का निर्माण करने के लिए, शोध टीम ने वास्तविक चूहों से रिकॉर्ड किए गए उच्च-रिज़ॉल्यूशन डेटा का उपयोग किया। हार्वर्ड के शोधकर्ताओं ने डीपमाइंड टीम के साथ मिलकर एक जैव-यांत्रिक रूप से वास्तविक डिजिटल मॉडल बनाने के लिए काम किया। स्नातक छात्र डिएगो अल्डारोंडो ने डीपमाइंड शोधकर्ताओं के साथ मिलकर एक कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क (ANN) को प्रशिक्षित किया, जो वर्चुअल मस्तिष्क के रूप में कार्य करता है, शक्तिशाली मशीन लर्निंग तकनीक गहरा प्रबलीकरण सीखने का उपयोग किया।

तंत्रिका नेटवर्क को व्युत्क्रम गतिविधि मॉडल का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित किया गया था, जो हमारे मस्तिष्क द्वारा आंदोलन को मार्गदर्शन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले माने जाते हैं। ये मॉडल मस्तिष्क को आवश्यक ट्रैक्टरी की गणना करने और इसे एक वांछित गति प्राप्त करने के लिए मोटर कमांड में अनुवाद करने में सक्षम बनाते हैं, जैसे कि कॉफी के एक कप के लिए पहुंचना। वर्चुअल चूहे के तंत्रिका नेटवर्क ने वास्तविक चूहे के डेटा से प्राप्त संदर्भ ट्रैक्टरी का उपयोग करके व्यापक व्यवहारों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए आवश्यक बलों को उत्पन्न करना सीखा, जिनमें से वे विशेष रूप से प्रशिक्षित नहीं थे।

जैसा कि Ölveczky ने उल्लेख किया, “डीपमाइंड ने जटिल वातावरण में घूमने के लिए जैव-यांत्रिक एजेंटों को प्रशिक्षित करने के लिए एक पाइपलाइन विकसित की थी। हमारे पास ऐसे सिमुलेशन चलाने के लिए संसाधन नहीं थे, इन नेटवर्क को प्रशिक्षित करने के लिए।” उन्होंने कहा कि सहयोग “फैंटास्टिक” था, और उन्होंने इस सफलता को साकार करने में डीपमाइंड वैज्ञानिकों द्वारा निभाई गई महत्वपूर्ण भूमिका पर जोर दिया।

परिणाम एक वर्चुअल मस्तिष्क है जो एक जटिल भौतिकी सिम्युलेटर के भीतर एक जैव-यांत्रिक रूप से वास्तविक 3डी चूहे मॉडल को नियंत्रित करने में सक्षम है, जो एक वास्तविक रोडेंट की गतिविधियों की नकल करता है।

संभावित अनुप्रयोग

वर्चुअल चूहे के साथ कृत्रिम मस्तिष्क जटिल व्यवहारों के लिए जिम्मेदार तंत्रिका सर्किट की जांच के लिए एक नए दृष्टिकोण की पेशकश करता है। वर्चुअल चूहे की गतिविधियों को नियंत्रित करने वाले एआई-उत्पन्न मस्तिष्क का अध्ययन करके, न्यूरोसाइंटिस्ट वास्तविक मस्तिष्क के जटिल कार्यों में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्राप्त कर सकते हैं।

यह सफलता अधिक उन्नत रोबोटिक नियंत्रण प्रणालियों को डिज़ाइन करने का मार्ग प्रशस्त कर सकती है। जैसा कि Ölveczky सुझाव देते हैं, “जबकि हमारी प्रयोगशाला में मस्तिष्क के कार्यों के बारे में मूलभूत प्रश्नों में रुचि है, इस प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग, एक उदाहरण के रूप में, बेहतर रोबोटिक नियंत्रण प्रणालियों को डिज़ाइन करने के लिए किया जा सकता है।” वर्चुअल मस्तिष्क द्वारा जटिल व्यवहारों को उत्पन्न करने के तरीके को समझने से, शोधकर्ता अधिक परिष्कृत और अनुकूलनीय रोबोट विकसित कर सकते हैं।

शायद सबसे रोमांचक बात यह है कि यह शोध “वर्चुअल न्यूरोसाइंस” के एक नए क्षेत्र को संभव बना सकता है, जहां एआई-सिम्युलेटेड जानवर मस्तिष्क का अध्ययन करने के लिए सुविधाजनक और पूरी तरह से पारदर्शी मॉडल के रूप में कार्य करते हैं, यहां तक कि बीमारी की स्थिति में भी। ये सिमुलेशन विभिन्न तंत्रिका संबंधी स्थितियों के पीछे के तंत्रिका तंत्र में एक अभूतपूर्व खिड़की प्रदान कर सकते हैं, संभावित रूप से नए उपचार रणनीतियों की ओर ले जा सकते हैं।

अगला कदम: अधिक वर्चुअल चूहे स्वायत्तता

इस ग्राउंडब्रेकिंग कार्य पर निर्माण करते हुए, शोधकर्ता वर्चुअल चूहे को वास्तविक चूहों द्वारा सामना की जाने वाली कार्यों को हल करने के लिए अधिक स्वायत्तता प्रदान करने की योजना बना रहे हैं। जैसा कि Ölveczky बताते हैं, “हमारे प्रयोगों से, हमें बहुत सारे विचार मिले हैं कि ऐसे कार्य कैसे हल किए जाते हैं, और कौशल व्यवहारों के अधिग्रहण के लिए शिक्षा अल्गोरिदम कैसे लागू किए जाते हैं।”

वर्चुअल चूहे को अधिक स्वतंत्रता देकर, वैज्ञानिक अपने सिद्धांतों का परीक्षण कर सकते हैं कि सीखने के अल्गोरिदम कैसे नए कौशलों को प्राप्त करने में सक्षम बनाते हैं। यह वास्तविक मस्तिष्क के कार्यों और नए चुनौतियों के अनुकूलन में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है।

अंततः, लक्ष्य वास्तविक मस्तिष्क द्वारा जटिल व्यवहारों को उत्पन्न करने की समझ को आगे बढ़ाना है। “हम वर्चुअल चूहों का उपयोग इन विचारों का परीक्षण करने और वास्तविक मस्तिष्क द्वारा जटिल व्यवहारों को उत्पन्न करने की हमारी समझ को आगे बढ़ाने में मदद करना चाहते हैं,” Ölveczky कहते हैं। इस नवाचारी दृष्टिकोण को और परिष्कृत करने और विस्तारित करने के द्वारा, न्यूरोसाइंटिस्ट और एआई शोधकर्ता मस्तिष्क के रहस्यों को अनलॉक करने और अधिक बुद्धिमान, अनुकूलनीय प्रणालियों का निर्माण करने के लिए मिलकर काम कर सकते हैं।