Может ли цифровое моделирование мозга на компьютере выполнять задачи так же, как реальный мозг? Для простых команд, ответ, казалось бы, да, может. Исследователи проекта OpenWorm недавно подключили имитацию мозга червя к колесному игрушечному роботу Лего. Не будучи специально запрограммированным, робот перемещается вперед и вперед и сторонится препятствий только за счёт активации цифровых нейронов внешними раздражителями.

Хотя роботы могут выполнять такие действия с помощью традиционного программного обеспечения, исследования показывают, что цифровая модель мозга может вести себя так, как его биологический аналог. И эта демонстрация имеет значение для крупных проектов головного мозга.
Проекты “Инициатива мозга” в США и “Проект мозга человека” в Европе направлены на изучение нейронных связей человеческого мозга. И в один прекрасный день можно будет имитировать мозг человека в цифровом виде. Такое моделирование может дать возможность проникновения в суть болезней мозга или прорыв в информатике.
Но когда дело доходит до моделирования мозга, разумно начать с простого. Проект OpenWorm основан на имитации мозга непритязательного червя (аскариды).
Аскарида является в высшей степени примитивным существом. И по этой причине, она широко изучаются. В 1986 году ученые опубликовали первую карту синаптических связей мозга аскариды. Мозг червя содержит 302 нейронов и 7000 синапсов. В сравнении, человеческий мозг имеет 86 миллиардов нейронов и 100 триллионов синапсов. Вопрос, можно ли когда-нибудь полностью создать карту человеческого мозга – является горячо обсуждаемой темой.
А исследователи в OpenWorm проекте активируют цифровые нейроны при помощи нескольких внешних датчиков, а цифровой мозг робота в ответ приводит в действия двигатели робота. Робот, как можно видеть на видео, двигается мало, (как робот “Roomba”), с одним критическим различием. Алгоритм предотвращения столкновения с препятствиями робота “Roomba” был написан программистами. А движения робота из проекта OpenWorm не регламентируются компьютерной программой.

Как это работает? Клетки головного мозга червя представляют собой сенсорные (чувствительные) нейроны, двигательные нейроны, и интернейроны (которые соединяют чувствительные и двигательные нейроны). Команда OpenWorm моделирует эти нейроны и их связи в программном обеспечении. Цифровые нейроны подвести входных сигналов и огонь, когда они превышают порог (такое же, но не совсем, как реальная вещь). Сенсорные нейроны подсоединены к датчикам робота, например, к эхолоту. А двигательные нейроны приводят в действие правый и левый двигатели робота, как если бы двигатели были правыми и левыми группами мышц. Робот ведет себя как настоящий червь, учитывая похожую сенсорную стимуляцию. Датчик на носу робота останавливает движение робота вперед, а касание препятствия передними и задними датчиками заставляет робота двигаться вперед и назад.

Пока ещё моделирование не является достаточно совершенным. И робот не имеют все сенсоры, имеющиеся у червя. Но робот OpenWorm показывают, что цифровой мозг может вести себя как биологический мозг.