No hay mucho que ver: el nematodo C. elegans tiene aproximadamente un milímetro de longitud y es un organismo muy simple. Pero para la ciencia, es extremadamente interesante. C. elegans es el único ser vivo cuyo sistema neuronal se ha analizado por completo. Se puede dibujar como un diagrama de circuito o reproducirlo mediante un software informático, de modo que la actividad neuronal del gusano se simule mediante un programa informático.
Tal artificial C. elegans ahora ha sido entrenado en TU Wien Viena para realizar un truco notable: el gusano informático ha aprendido a equilibrar un poste en la punta de la cola.
El comportamiento reflexivo del gusano como código de computadora
C. elegans tiene que sobrevivir con solo 300 neuronas. Pero son suficientes para asegurarse de que el gusano pueda encontrar su camino, comer bacterias y reaccionar a ciertos estímulos externos. Puede, por ejemplo, reaccionar a un toque en su cuerpo. Ase activa la respuesta reflexiva y el gusano se retuerce.
Este comportamiento puede explicarse perfectamente: está determinado por las células nerviosas del gusano y la fuerza de las conexiones entre ellas. Cuando esta red refleja simple se recrea en una computadora, el gusano simulado reacciona exactamente de la misma manera a unestimulación virtual, no porque alguien lo haya programado para hacerlo, sino porque este tipo de comportamiento está conectado en su red neuronal.
"Esta respuesta reflexiva de dicho circuito neuronal es muy similar a la reacción de un agente de control que equilibra un poste", dice Ramin Hasani Instituto de Ingeniería Informática, TU Wien. Este es un problema de control típico que puede resolversebastante bien por los controladores estándar: un poste se fija en su extremo inferior sobre un objeto en movimiento, y se supone que debe permanecer en posición vertical. Cada vez que comienza a inclinarse, el extremo inferior tiene que moverse ligeramente para evitar que el poste se caiga.Al igual que el gusano tiene que cambiar su dirección cada vez que es estimulado por un toque, el palo debe moverse cada vez que se incline.
Mathias Lechner, Radu Grosu y Ramin Hasani querían averiguar si el sistema neural de C. elegans , cargado en una computadora, podría resolver este problema, sin agregar células nerviosas, simplemente ajustando la fuerza de las conexiones sinápticas. Esta idea básica sintonizar las conexiones entre las células nerviosas también es el rasgo característico de cualquier aprendizaje naturalproceso.
Un programa sin programador
"Con la ayuda del aprendizaje por refuerzo, un método también conocido como 'aprendizaje basado en el experimento y la recompensa', la red refleja artificial fue entrenada y optimizada en la computadora", explica Mathias Lechner. Y de hecho, el equipo logró enseñar elsistema nervioso virtual para equilibrar un poste ". El resultado es un controlador, que puede resolver un problema tecnológico estándar: estabilizar un poste, equilibrado en su punta. Pero ningún ser humano ha escrito ni siquiera una línea de código para este controlador, simplementesurgió entrenando un sistema nervioso biológico ", dice Radu Grosu.
El equipo explorará más a fondo las capacidades de tales circuitos de control. El proyecto plantea la pregunta de si existe una diferencia fundamental entre los sistemas nerviosos vivos y el código de computadora. ¿Es el aprendizaje automático y la actividad de nuestro cerebro lo mismo en unnivel fundamental? Al menos podemos estar bastante seguros de que el nematodo simple C. elegans no le importa si vive como un gusano en el suelo o como un gusano virtual en el disco duro de una computadora.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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