Tế bào não người học chơi Doom trong thí nghiệm của Cortical Labs

Thử thách "Nó có thể chạy Doom không?" vừa vượt qua biên giới tiếp theo.

Công ty khởi nghiệp Cortical Labs có trụ sở tại Melbourne, Australia đã huấn luyện thành công các cụm tế bào não người sống để điều hướng trò chơi điện tử kinh điển năm 1993.

Trong một video được đăng trên YouTube tuần trước, các nhà nghiên cứu đã kết nối các tế bào thần kinh người sống với phần mềm chuyển đổi lối chơi thành tín hiệu điện và dịch hoạt động thần kinh thành các điều khiển trong game, cho phép các tế bào di chuyển, phản ứng với kẻ thù và bắn vũ khí.

"Vào năm 2021, chúng tôi đã làm cho Pong hoạt động trên các tế bào thần kinh. Đó giống như một loại thử nghiệm đầu tiên để xem liệu chúng tôi có thể có một loại trò chơi thú vị gì đó thu hút mọi người. Nhưng sau đó phản hồi số một mà chúng tôi nhận được là, nó có thể chạy Doom không?" Alon Loeffler, một nhà khoa học ứng dụng tại Cortical Labs, nói với Decrypt.

Bên trong thiết bị CL1 của công ty có khoảng 200,000 tế bào thần kinh người sống được nuôi cấy trên một mảng đa điện cực, cho phép các nhà nghiên cứu kích thích các tế bào bằng điện và diễn giải phản ứng của chúng trong thời gian thực.

Nó có thể chạy Doom không?

Trong nhiều thập kỷ, Doom đã phục vụ như một tiêu chuẩn không chính thức cho các kỹ sư thử nghiệm các hệ thống mới.

Kể từ khi nhà phát triển game có trụ sở tại Texas, id Software công bố công khai mã nguồn của trò chơi vào năm 1997, các nhà phát triển đã chuyển nó sang nhiều nền tảng bất ngờ.

Trò chơi bắn súng đã xuất hiện trên các nền tảng bất ngờ, bao gồm Vi khuẩn đường ruột và que thử thai, trên các mạng blockchain, trong PDF, máy cắt cỏ robot, và các thử thách CAPTCHA yêu cầu người chơi đánh bại quỷ để chứng minh họ là con người.

Loeffler cho biết nhóm ban đầu dựa vào mã máy tính cấp thấp ứng biến để làm cho các hệ thống hoạt động, nhưng cuối cùng quyết định xây dựng một nền tảng được thiết kế từ đầu để cho phép các nhà nghiên cứu tương tác với các tế bào thần kinh thông qua các điều khiển cấp cao bằng cách sử dụng các lệnh Python đơn giản.

Một khi Cortical Labs xây dựng nền tảng, sự phát triển đã tăng tốc.

"Phải mất cộng tác viên, Sean, người đã viết Doom, viết mã cho chúng tôi một vài ngày thay vì 18 tháng," Loeffler nói.

Dạy tế bào thần kinh chơi

Các tế bào thần kinh học thông qua tín hiệu phản hồi, nhận phần thưởng nhỏ khi chúng nhắm chính xác vào kẻ thù và phần thưởng lớn hơn khi chúng bắn thành công và loại bỏ mục tiêu, củng cố các hành vi liên quan đến những tín hiệu đó theo thời gian.

Các nhà nghiên cứu Cortical Labs sau đó đã sử dụng trí tuệ nhân tạo để tinh chỉnh cách thông tin trò chơi được mã hóa thành tín hiệu điện gửi đến các tế bào thần kinh.

"Các tế bào thực sự đang học đầu vào," Loeffler nói. "Nhưng sau đó AI đang cố gắng cải thiện đầu vào đó để cố gắng khiến các tế bào làm những gì chúng tôi muốn chúng làm."

Trong khi các tế bào cho thấy sự cải thiện ổn định khi chơi Doom, Loeffler nhấn mạnh rằng các tế bào thần kinh phản ứng với đầu vào thay vì thực sự hiểu trò chơi.

"Hệ thống thực sự không biết nó đang chơi Doom," ông nói. "Nó đang nhận tín hiệu điện và sau đó đưa ra phản hồi."

Loeffler cho biết làm việc với các tế bào thần kinh sống đòi hỏi một cách tiếp cận khác với lập trình truyền thống.

"Đó là một sự thay đổi hoàn toàn khác về tư duy," Loeffler nói. "Bạn không thể chỉ có loại hệ thống máy tính bình thường mà bạn đang lập trình. Nó cần được thực hiện với một thái độ hoàn toàn mới và một cách nhìn mới về mọi thứ."

Ông nói, trò chơi phục vụ như một cuộc trình diễn công khai trong khi các nhà nghiên cứu khám phá các ứng dụng thực tế.

Mặc dù sử dụng các tế bào thần kinh có nguồn gốc từ con người, Loeffler cho biết hệ thống không giống với nhận thức của con người.

"Chỉ vì chúng là tế bào người không có nghĩa là có một con người trên đĩa đó," ông nói. "Không có thụ thể đau. Không có cấu trúc nào có thể cho phép chức năng bậc cao hơn."

Mặc dù vậy, các nhà nghiên cứu, ông nói, nhìn thấy bằng chứng về khả năng thích nghi thần kinh bên ngoài não.

"Chúng tôi vẫn thấy khả năng thích nghi với môi trường. Chúng tôi vẫn thấy việc học," Loeffler nói. "Điều này cho bạn thấy loại khả năng vốn có của các tế bào thần kinh để thích nghi."