谷歌人工智慧團隊打造網格細胞AI，實現虛擬老鼠為自己導航！

當我們在腦海中為兩個地點導航時，其活動極為複雜，這可以說是人類的某種天性和本能。然而現在，谷歌（Google）人工智慧團隊DeepMind聯合倫敦大學學院神經科學家，訓練出了這樣的人工智慧（AI），能夠幫助我們理解自己的思維。

我們知道，DeepMind也是阿爾法狗和阿爾法元背後的研發團隊。他們在征服圍棋世界後，仍不斷向前邁進。相關研究已於5月9日發表在學術期刊《自然（Nature）》上。科學家通過所謂的深度學習技術（受大腦結構啟發的AI），訓練一隻由計算機模擬的老鼠追蹤自己在虛擬環境中的位置。

研究人員表示，這項研究展示了強大的人工智慧演算法如何幫助傳統的神經科學研究，測試關於大腦運作的理論。當然，這種新思路並不會讓神經科學家失業。

新型AI配備了虛擬的專用腦神經細胞，也就是網格細胞（grid cells）。它可以在虛擬迷宮中輕鬆解決並規劃新的路線。 Nature上刊出的論文表明，動物大腦中的網格細胞在路徑規劃中起著關鍵作用。

GIF

來自德克薩斯大學奧斯汀分校的計算神經科學家Ingmar Kanitscheider表示，「這是理解我們自己大腦導航神經迴路的重大進步」。

此前，挪威研究小組曾發現大鼠可通過網格細胞追蹤其位置，並能夠將虛擬六邊形晶格投影到動物所在環境。他們也因此獲得了2014年諾貝爾生理學或醫學獎。這些細胞也同樣在人類身上被發現，神經科學家懷疑它們不僅可以幫助哺乳動物建立一個內部坐標系，還可以規劃點與點之間的直接路徑。

為了驗證這個想法，倫敦大學學院的神經科學家Caswell Barry和Google DeepMind的研究人員創建了一個AI，其中包含虛擬神經細胞或神經元，其活動類似於真實網格細胞。研究團隊在系統到達目的地時給予系統獎勵信號，從而訓練人工智慧對虛擬迷宮進行導航。

該人工智慧系統在解決虛擬迷宮問題上已經擊敗了一名人類專家，在訓練中也比其他人工神經網路更加精確。當一扇門打開，提供出穿越迷宮的快捷方式時，新的AI能夠採用更直接的路線。相比之下，沒有人造網格細胞的人工智慧系統則忽略了敞開的門，並且選取了更長的路線。

從這些發現中我們可以看出：網格細胞不僅能夠幫助哺乳動物在時間和空間維度上為自己定向，還能幫助動物制定出通往目的地的最直接路徑。研究人員認為，這樣的人工智慧應該也是測試其他神經科學理論的「強有力工具」。基於效仿大腦不同區域的人工神經網路的虛擬實驗，最終可能將取代一些動物試驗。

當然，利用AI來研究大腦存在其局限性。約翰·霍普金斯大學的神經科學家Francesco Savelli指出，由於該系統的目的在於自髮式學習，所以研究人員不能識別系統為什麼會做出某項具體決定。虛擬網格細胞顯然有助於AI更有效地導航，但AI究竟如何使用這些網格細胞還不夠完全清楚。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！