Bilim insanları bir sinek beynini gerçekten bilgisayara yükledi mi?

Eon Systems incelemecılarından Dr. Alex Wissner-Gros, X platformunda aktartığı tek yazıda büyük tek sineğin beyninin sayısal ortama aktarıldığını ifadeleri etti.

Eon Systems adlı tek inceleme şirketi, biyolojik tek beynin göze hücre kopyalanarak malumatsayarda canlandırıldığı 'tüm beyin emülasyonu' dehemmiyetini resmen başlattıklarını öne sürdü.

Şirketin incelemecılarından Dr. Alex Wissner-Gros, X platformunda aktartığı tek yazıda büyük tek yemiş sineğinin beyninin sayısal ortama aktarıldığını ifadeleri etti.

Duyuruyu yorumlayan çok üyelar vaat başlıksu yemiş sineğinin artık resmen simülasyonda yaşadığını düşünüyor. Bazıları ise gelişmenin abartılı yorumlandığı görüşünde.

ŞİRKET TAM OLARAK NE YAPTI?

2024 yılında hakemli teknik magazin Nature'da yayımlanan tek makalede, aralarında şirketten tek incelemenın da bulunduğu tek dizi ilim insanı, yemiş sineğinin 125 binlerce nöron ile 50 milyon sinaptik bağlantısını içeren hesaplamalı beyin modelini yaptıklarını açıklamıştı.

Yani ekip, büyük tek yemiş sineğinin (Drosophila melanogaster) hepsi beyninin malumatsayar modelini oluşturmuştu. Bu model, 125 binden fazla nöron, 50 milyon sinaptik ilişki ve gerçeği asap haritası verileri içeriyordu. İki asap hücresinin (nöron) ya da tek asap hücresi ile tek kas/bez hücresinin karşılaştığı, sinyallerin (elektriksel ya da kimyasal) iletildiği hususi haberleşme noktalarına “sinaptik bağlantı” adı veriliyor.

Model ayrıca yapay zeka yardımıyla oluşturulan nörotransmitter (nöronlar arasında ya da kas/bez hücrelerine sinyalleri ileten kimyasal haberlericiler) malumatleri da içeriyordu.

Model, sineğin motorlar davranışları, diğer hareketleriyle oran 95 doğrulukla uyuşuyordu.

“BEYNE ARTIK BİR BEYİN VERİLDİ”

Daha evvel 302 nöronlu C. elegans çeşitü solucanlar bağlı deneyler yapılmıştı ama yemiş sineğinin beyni çeşitlilik daha karışık tek yapıya sahip.

Ancak bu görece karışık beyin modelinin tek “bedeni” yoktu. Wissner-Gros oğullar duyurusunda Eon Systems’in artık bu modele tek “beden” verdiğini savundu.

Söz başlıksu sayısal beden, şu bileşimden oluşuyor:

- Önceki hepsi beyin modeli

- NeuroMechFly v2 adlı bedensel sinek simülasyonu programı

- Vücut parçalarının koordinasyonunu açıklayan asap ağı incelemeları

SİMÜLASYON NASIL ÇALIŞIYOR?

Böylece beyin ve fizik kaidelarıyla çalışanlar sayısal sinek gövdesi benzer simülasyonda birleştirildi. Süreç şöyle işliyor: Simülasyon çevreden duyusal malumat alıyor, bu malumat sineğin hepsi asap ağı boyunca olan yayılıyor, beyin motorlar komutları üretiyor ve simüle edilmiş vücut hareket ediyor.

Bir sinek yürürken gözleri, ayak sensörleri ve dokunma sensörleriyle devamlı bilgi topluyor. Simülasyonda ise gerçeği tek sensör yok. Ancak MuJoCo simülasyon motoru, sanal dünyayı devamlı hesaplıyor; diğer her arasında biri milisaniyede sineğin başlıkmu, hızı ve ayağın yere haberleşme edip etmediği ve kanaat alanında ne olduğu gibi malumatleri biliyor. Bunlar sayısal verilere çevrilip “sinir sinyali”ne çevriliyor. Dijital beyin bunu gerçeği hatırlatma sanıyor. Sonunda da bu doğrultuda hareket ediyor.

EĞİTİM YOK, DOĞAL HAREKETLER VAR

Wissner-Gros, bu sayısal sineğe ne şekilde yürüyeceğini öğretmedikleri ya da yapay zeka teknolojilerinde olduğu gibi "makine öğrenmesi" ya da "pekiştirmeli öğrenme" metotlerine başvurulmadığını vurguluyor.

Bunun seçenek sayısal sinek, "doğuştan gelen malumatyi" kullanmaya devam ediyor. Araştırmacılara göre programlar çalıştırıldığı an sayısal sinek "uyandı" ve ne yapması lüzumtiğini bilerek yürümeye başladı. Biyolojik devrelere işlenmiş olan içgüdüler, sayısal ortamda birebir karşılık buldu.

Daha evvelki çalışmalar ya "vücudu olmayan beyinler" ya da "beyni olmayan (yapay zeka ile hareket eden) vücutlar" üzerineydi. DeepMind gibi devlerin çalışmaları pekiştirmeli öğrenmeye dayanırken, Eon'un modeli direkt biyolojik devre dinamiğini kullanıyor.

ŞÜPHELER NELER?

Çalışmayla ilgili itirazlar daha çeşitlilik “meyve sineğinin beyninin malumatsayara yüklendiği” yönündeki popülerleştirilmiş söylemdi.

İtirazlardan arasında biri teknolojiler girişimcisi Chomba Bupe’den geldi. Bupe, X’teki aktarımında, “Temelde yaptıkları şey, sineğin beynindeki çok sinirsel aktiviteleri öngörü etmek üzere basitleştirilmiş tek modeller çalıştırmak, hepsi beyni simüle etmek değil” dedi.

“Harika tek çalışmalar ama hayır, sineğin beyni henüz malumatsayara yüklenmedi nedeniyle modeller gerçeği beynin çeşitlilik basitleştirilmiş tek versiyonu. ‘Zihin yükleme’ ifadesi, organizmanın davranışının hepsi bilişsel yönlerini, bilinci da karışmış bulunmak üzere, tek malumatsayara aktardığınız manaına gelir.”

BEYİN KABLOLARDAN MI İBARET?

Nörobilimci Dan Turner-Evans da yemiş sineği beyin haritaları (konnektom) bağlı 6 yıldan fazla çalışmış arasında biri olarak, toplumsal medyada oluşan uç heyecanın gerçekçi olmadığını düşünüyor.

Turner-Evans , “Beynin ilişki haritası çıkarmak çeşitlilik tesirleyici; biyomekanik vücut simülasyonları da çeşitlilik tesirleyici; ikisini birleştirdi gerçekten mi hoş tek muvaffakiyet” dedi ve ekledi:

“Ama konnektomlar hala olan ÇOK fazla malumatden yoksun. Solucanın konnektomuna 30 yıldan fazla tek süredir sahibiz ve hala olan sanal tek solucanı güvenilir tek biçimde simüle edemiyoruz.”

Bilim insanına göre konnektomlar, hangi nöronun hangisine bağlı olduğu malumatsini verse da bağlantının gücü, kimyasal durum, hormon tesirleri ve zamanla değişimi gibi malumatleri vermiyor.

UZUN SÜRELİ HAFIZASI YOK

Eon Systems’in CEO’su Michael Andregg da çalışmanın çok sınırlamaları olduğunu giriş ediyor.

Örneğin çalışmada “Sızıntılı Entegrasyon ve Ateşleme” (Leaky Integrate-and-Fire) modeli kullanılıyor. Bu, asap biliminde en basit ama çeşitlilik kuvvetlü nöron modeli. Amacı ise gerçeği nöronun elektriksel davranışını biyolojik ayrıntılara boğmadan, matematiksel olarak taklit etmek.

Bu modelde nöron, diğer hücrelerden gelen küçüklük elektrik sinyallerini zamanlar içindeki biriktiriyor. Eğer biriken elektriksel gizilgüç kesin tek eşik kıymeti aşarsa nöron kısa tek elektrik darbesi üretiyor (fire) ve ardından antre seviyesine dönerek yeniden hatırlatma toplamaya başlıyor. Böylece model, gerçeği nöronların karışık biyokimyasal ayrıntılarına girmeden, “sinyalleri topla, zamanla dahaaz unut, eşik aşılınca ateşle ve sıfırla” prensibiyle çalışıyor.

Ancak gerçeği biyolojide olduğu gibi bu birikim devamlı değil. Burada nöron gelen sinyalleri ebediyen tutmuyor; zamanla unutup “sızdırıyor”.

Andregg, “Vücut taranmadığı için gerçeği motorlar nöronları izleyemiyoruz” diyor ve ekliyor:

“Bu sinek halihazırda uzunluğu süreli hafıza oluşturamıyor.”

Ancak Andregg, neticeta sinek beynini “malumatsayara yükledikleri” söyleminde ısrarcı.

“Bu, bizim görüşümüze göre, gerçekten mi malumatsayara yüklenmiş tek hayvan. Deneyiminin ne olduğunu bilmiyoruz; kimse bilmiyor. Ancak bu olasılığı ciddiye alıyoruz ve ona yalınce tek testleri kutusu değil, varlıklılar tek ortam güvence için çalışıyoruz.”