tgoop.com/machinelearnindigest/1305
Last Update:
Эти нейронные клеточные автоматы (Neural Cellular Automata) способны самособираться в заданные формы и даже восстанавливаться после повреждений.
В *Quanta Magazine* рассказали о том, как учёные научились обучать искусственные "клетки" собираться в заданные формы. Это похоже на игру «Жизнь» (*Game of Life*), но наоборот.
🧩 Что такое Game of Life?
Это простая компьютерная модель: есть сетка из клеток, у каждой клетки всего два состояния — «жива» или «мертва». Жизнь клетки зависит от соседей (например, если вокруг слишком много соседей, клетка умирает).
Обычно мы задаём правила и просто смотрим, что получится.
А теперь учёные сделали наоборот: сначала задаём цель (например, фигуру), а потом подбираем правила так, чтобы клетки сами в неё собрались.
⚙️ Что изменили учёные?
1. Непрерывные состояния - клетка не просто «вкл/выкл», а может быть наполовину активна. Это как лампочка с плавным регулятором яркости.
2. Скрытые переменные - у каждой клетки есть «внутренние параметры», которые влияют на её поведение. Представь, что у клетки есть «настроение» или «память», которое не видно исследователю напрямую.
3. Асинхронное обновление — клетки меняются в случайное время, а не все сразу. Это ближе к реальной жизни, где всё развивается не идеально синхронно.
💡 Зачем это нужно?
- Восстановление после повреждений: если часть фигуры «сломать», клетки могут достроить её заново.
- Децентрализация: нет главного управляющего - каждая клетка действует локально, но вместе они формируют систему.
- Устойчивость к шуму: клетки учатся справляться с хаосом и случайностями, а не просто повторяют выученный рисунок.
- Пока это работает для картинок и форм, но не для сложных живых организмов.
- Чтобы система умела «регенерировать», её нужно специально тренировать.
- Перенести эту идею в настоящие биологические клетки или роботов сложно — там много физических ограничений.
- Медицина - модели самовосстановления тканей.
- Робототехника - рой роботов, которые без команды сверху сами собираются в нужную конструкцию.
- Материалы будущего — «умные» кирпичики или детали, которые сами подстраиваются под окружение.
- Новые вычислительные системы - компьютеры без центрального процессора, где решения рождаются распределённо.
Учёные показали, что нейронные клеточные автоматы можно рассматривать как модель эволюции: геном не задаёт форму напрямую, а запускает процесс её построения, что делает системы гибкими и адаптивными.
Главное отличие от природы в том, что эволюция не имеет цели, а автоматы обучают под задачу.
Эти модели предлагают новый тип вычислений: каждая клетка взаимодействует только с соседями, что делает архитектуру распределённой и потенциально энергоэффективной.
Уже есть впечатляющие результаты — от распознавания цифр и умножения матриц до решения задач вроде IQ-тестов и управления роями роботов, которые начинают вести себя как единый организм.
В итоге работы Мордвинцева соединяют биологию, компьютеры и робототехнику, возвращая к идее, что жизнь и вычисления — две стороны одного процесса.
@ai_machinelearning_big_data
#evolution #machinelearning #neuralnetworks #biology
