“科学沙箱”让研究人员探索视觉系统的演变

人工智能驱动的工具可以为机器人或自动驾驶汽车设计更好的传感器和摄像头提供信息。

来源:MIT新闻 - 人工智能

人类为何进化出今天的眼睛?

虽然科学家无法回到过去来研究影响自然界中存在的多样化视觉系统进化的环境压力,但麻省理工学院研究人员开发的新计算框架使他们能够探索人工智能代理的这种进化。

他们开发的框架就像一个“科学沙箱”,让研究人员能够重新创建不同的进化树,在这个框架中,具体的人工智能代理进化了眼睛并学会了观察。用户通过改变世界的结构和人工智能代理完成的任务来实现这一点,例如寻找食物或区分物体。

这使他们能够研究为什么一种动物可能进化出简单的光敏斑块作为眼睛,而另一种动物则具有复杂的相机式眼睛。

研究人员使用该框架进行的实验展示了任务如何推动智能体的眼睛进化。例如,他们发现导航任务通常会导致具有许多单独单元的复眼的进化,例如昆虫和甲壳类动物的眼睛。

另一方面,如果智能体专注于物体辨别,他们更有可能进化出带有虹膜和视网膜的相机型眼睛。

这个框架可以让科学家们探究难以通过实验研究的视觉系统的“假设”问题。它还可以指导用于机器人、无人机和可穿戴设备的新型传感器和相机的设计,以平衡性能与能源效率和可制造性等现实世界的限制。

“虽然我们永远无法回溯并弄清楚进化是如何发生的每一个细节,但在这项工作中,我们创造了一个环境,在某种意义上,我们可以重现进化并以所有这些不同的方式探索环境。这种科学研究方法打开了通往许多可能性的大门,”麻省理工学院媒体实验室的研究生、这项研究论文的共同主要作者 Kushagra Tiwary 说。

构建科学沙箱