美科學家開發「虛擬海蛞蝓」：具有自我認知能力

北京時間4月3日消息，據國外媒體報道，美國研究人員開發出了一種「虛擬海蛞蝓」（Cyberslug），能夠表現出類似真實海蛞蝓的行為。這種具有人工智慧的捕食者以一種學名為Pleurobranchaea californica的海蛞蝓為模擬原型，能夠對食物做出反應，甚至可能具有自我認知能力。

這張圖片描繪了海蛞蝓表現出來的某些行為。伊利諾伊大學的研究者希望「虛擬海蛞蝓」能夠幫助他們了解海蛞蝓在自然環境中做出某些選擇的原因。

此外，這種虛擬海蛞蝓還能對其他海蛞蝓做出十分真實的反應。美國伊利諾伊大學的拉諾·吉勒特教授解釋稱，這種虛擬海蛞蝓與其他虛擬實體不同，並且具有簡單的自我認知能力。「也就是說，它將自己的動機和記憶與其對外界的感知聯繫起來，並根據這些信息給予的感受來做出反應，」吉勒特說道。

舉例來說，這隻虛擬海蛞蝓能夠知道什麼時候感到飢餓。研究人員在論文中寫道，「它還知道哪些虛擬海蛞蝓吃起來很可口，哪些就沒那麼誘人。」

吉勒特解釋稱，在野外環境中，當海蛞蝓遇到其他生物時通常會在3種反應中做選擇：「我能吃它嗎？我能與它交配嗎？或者我該逃跑嗎？」為了做出正確的決定，海蛞蝓必須能夠覺察到飢餓感，還必須掌握環境線索，如其他生物體的氣味，以及以往的記憶等。

回憶起以往的經歷能幫助海蛞蝓避免被同類或其他動物反覆攻擊。「它們的默認反應是逃避，但是飢餓、感知和學習等因素綜合在一起，形成了它們的『食慾狀態』，如果這足夠高，海蛞蝓還是會發起攻擊，」吉勒特解釋道，「當P.californica極度飢餓的時候，它甚至會攻擊一個會引起痛苦的刺激物，而如果不餓，它通常甚至會避免食慾刺激。這是一個成本收益的決定。」

此前研究中，吉勒特對海蛞蝓的大腦迴路進行了深入分析，甚至到了「個體神經元」的程度。這些大腦迴路使海蛞蝓在複雜的環境中很好地生存了下來。「虛擬海蛞蝓可以模擬海蛞蝓做出靠近或避開潛在獵物決定的過程，」報告稱，「未來這一軟體還將為發展更加真實的人工智慧系統提供基礎。」

利用對海蛞蝓物種P.californica的研究數據，研究人員在虛擬海蛞蝓身上重現了海蛞蝓做決定的過程。研究報告稱：「通過刺激虛擬掠食者飢餓水平和學習能力之間的聯繫，研究人員展示了這兩種因素都是合理調節獵物消耗量和獵物類型所必需的。」

這項新研究還可以為我們帶來另一個啟示，即通過對簡單模型的改進和補充，就可以模擬複雜的決策過程，幫助科學家更好地了解社交行為和上癮過程。

吉勒特的團隊構建了模型並進行了測試，而一開始實驗所用的計算機模擬都很簡單。最初用來模擬海蛞蝓大腦的迴路板存儲在一個泡沫塑料外賣容器里。「新模型使用了更加精細的演算法，以模擬虛擬海蛞蝓的競爭目標和決策過程，」報告解釋稱，「隨著時間推移，它知道了哪些可以咬，哪些不能咬。就像P. californica一樣，它吃得越多，就越會感到滿足，並更可能避開其他生物。但隨著飢餓感回來，虛擬海蛞蝓又會變成不那麼挑剔的捕食者。」

吉勒特表示，未來的研究應當關注迴路的增加，以使虛擬海蛞蝓表現出更強的認知能力。「我認為海蛞蝓能很好地模擬古老的腦迴路核心，這些迴路依然存在於我們的大腦里，為所有更高層次的認知能力提供支持，」他說，「現在我們有了一個可能非常類似古代大腦的模型。」

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