Categories: Aktualności

Jak agenci AI pomagają nam zrozumieć ewolucję ludzkiego wzroku

For years, scientists have wondered why we humans have the kind of eyes we do today. The process that evolution took to shape our visual system is still largely a mystery. Researchers at MIT, however, took a step further in this journey of discovery by developing a novel computational framework with the help of artificial intelligence. It’s quite an ingenious process – think of it as digitally recreating evolution.

Cyfrowe odtwarzanie ewolucji, sztuczna inteligencja w akcji

Ta najnowocześniejsza struktura obliczeniowa działa jak naukowy plac zabaw. Agenci AI są umieszczani w wirtualnych środowiskach i mają za zadanie ewoluować oczy przez wiele pokoleń. Przydzielając zadania - takie jak identyfikacja obiektów lub orientacja w terenie - agenci AI odpowiednio rozwijają swoje systemy wizualne. Naukowcy mogą dostosowywać warunki środowiskowe i specyfikę zadań, co pozwala im badać różne ewolucje oczu w różnych okolicznościach.

What’s incredible is that when these AI agents were given different tasks, their evolution took varying paths. For instance, when tasked with navigation, the agents developed compound eyes just like those found in insects and crustaceans, which serve spatial awareness well. However, when tasked to distinguish between objects, the AI evolved to have camera-type eyes, featuring irises and retinas, akin to human eyes.

When it comes to construction, the computational simulator is inspired by the basic components of a camera. Sensors, lenses, apertures, and processors were transformed into variables that an AI could adapt and learn. The AI agents started with a simple photoreceptor and a neural network to process the visual input. Over time, they evolved their visual systems through a reward system based on task completion – a method mimicking natural selection, where favorable traits are sharpened and passed down.

Symulacja ewolucji, projektowanie futurystycznych oczu

One of the ground-breaking capabilities of this framework is the ability to mimic physical limitations found in nature through constraints such as the amount of visual pixels available. The AI agents then have to make trade-offs just as evolution would in nature… and result? A rich variety of eye designs, each perfectly suited to a specific environmental demand and task.

System kodowania genetycznego został wykorzystany do symulacji naturalnej ewolucji. Geny morfologiczne decydują o lokalizacji i postrzeganiu oczu; geny optyczne definiują interakcję oczu ze światłem, w tym liczbę fotoreceptorów, a geny neuronowe wpływają na zdolność uczenia się. Ta cyfrowa ewolucja rezonuje z naturą, pokazując, jak wyrafinowane systemy wizualne mogą rozwijać się od prostych początków.

Odsłaniając przyszłość, praktyczne wnioski

But there’s more to this study than feeding scientific curiosity. This research can equip engineers with the tools to design cameras and sensors for task-specific applications in robots, drones, or wearable devices. We could optimize performance whilst finding a perfect balance with constraints like energy consumption or manufacturing cost. Future explorations could see large language models integrated into the system to answer complex “what-if” scenarios.

“Even if we can’t reverse-engineer the process of evolution completely, we’ve created an environment that can allow us to recreate it in all these different ways,” says Kushagra Tiwary, a graduate student at the MIT Media Lab and one of the lead authors of the study. The study, a collaborative project including scientists from MIT, Stony Brook University, Rice University, and Lund University, was published in Postępy nauki.

Więcej informacji na temat tego fascynującego badania można znaleźć na stronie oryginalny post na MIT News.

Max Krawiec

This website uses cookies.