現(xiàn)實生活中，一個被訓(xùn)練去追蹤自己位置的人工智能系統(tǒng)進化出了與哺乳動物的大腦極其相似的結(jié)構(gòu)。

Alphabet的人工智能部門DeepMind的研究人員們訓(xùn)練了一個復(fù)雜的數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，讓它像一只覓食的小白鼠一樣，在模擬環(huán)境中追蹤自己的位置和方向，通過此來收集關(guān)于該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)速度變化的信息。研究人員們在一個博客帖子中寫道，這將大致對應(yīng)哺乳動物如何在不熟悉和黑暗的環(huán)境中導(dǎo)航。

就在系統(tǒng)越來越擅長于追蹤該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變化速度以算出它所在的位置時，研究人員們發(fā)現(xiàn)，一部分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開始呈現(xiàn)蜂窩狀的六邊形集群，這與人們在哺乳動物大腦的神經(jīng)細胞中發(fā)現(xiàn)的圖案是一樣的。在哺乳動物的大腦中，“網(wǎng)格細胞”會在一個名叫“內(nèi)嗅皮質(zhì)”模糊結(jié)構(gòu)中自行組織，這個結(jié)構(gòu)被認為是導(dǎo)航的關(guān)鍵。2014年，夫妻研究團隊愛德華·I·莫澤（Edvard I. Moser）和梅-布里特·莫澤（May-Britt Moser）就因為在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格細胞而共同獲得諾貝爾生理學(xué)獎。

DeepMind科學(xué)家們將位置追蹤網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字網(wǎng)格細胞等等整合到由更復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的機器人中，隨后，他們訓(xùn)練機器人穿過一個虛擬的老鼠迷宮。這些機器人被隨意放在迷宮中的任何位置，成功走到固定目標區(qū)域的機器人將獲得獎賞，也就是一塊虛擬乳酪。

“機器人的表現(xiàn)達到超人級別，超越了專業(yè)游戲玩家的能力，展現(xiàn)了動物身上那種靈活的導(dǎo)航技巧，在條件允許的情況下會采用新的路線和捷徑，”研究人員們寫道。

當科學(xué)家們?nèi)藶橄诉@些網(wǎng)格細胞的輸出信息，他們發(fā)現(xiàn)，機器人更難找到目標。當他們將機器人上次訪問目標地的網(wǎng)格細胞信息替換成機器人訪問任何其他地方的網(wǎng)格細胞信息時，機器人會走到網(wǎng)格細胞信息顯示的其他地方。

“我們相信我們的研究對了解哺乳動物大腦中網(wǎng)格細胞的計算目的起到了關(guān)鍵作用，并突出了網(wǎng)格細胞對人造系統(tǒng)的重要性，”他們寫道，“這些證據(jù)支持了一個理論，那就是網(wǎng)格細胞提供了一個歐幾里得空間框架，使以矢量為基礎(chǔ)的導(dǎo)航成為可能。”

這個研究還顯示，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和AI系統(tǒng)可以用于研究生物的神經(jīng)學(xué)。雖然這正是創(chuàng)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的早期動機之一，但后來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被用于語音識別和圖像處理等更迫切的研究中。

但隨著技術(shù)變得更加先進，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以被科學(xué)家用于探索人類大腦的奧秘——或許還將幫忙避免用動物做試驗所引發(fā)的倫理問題。

“在未來，這類網(wǎng)絡(luò)將提供一個新的方式來讓科學(xué)家做‘實驗’，提出新的理論甚至是補充某些在動物身上進行的研究，”研究人員寫道。