Pesquisadores de IA estão criando estruturas de ‘Minecraft’ que se constroem sozinhas

A ferramenta de construção de mundo da Microsoft acabou sendo útil para decifrar a biologia celular. A evolução da modelagem pode vir a seguir.

Pesquisadores de IA estão criando estruturas de ‘Minecraft’ que se constroem sozinhas

Quando um grupo de pesquisadores de IA começou a usar Minecraft para simular o crescimento celular, até mesmo eles se assustaram com a sofisticação das estruturas - como um templo na selva com uma armadilha de flechas em pleno funcionamento - que foram capazes de criar.



Seu objetivo era construir Minecraft fazendo com que cada bloco aprenda a se comunicar com os que estão ao seu redor, imitando como o corpo humano se desenvolve a partir de uma única célula em um processo chamado morfogênese. Esse modelo funcionou ainda melhor do que eles esperavam, com um bloco crescendo exatamente nos tipos de objetos que foi treinado para criar. Além do templo da selva, o sistema gerou castelos imaculados, apartamentos estilosos e até uma lagarta que se regenera após ser cortada ao meio.

Sebastian Risi, um pesquisador de IA da IT University Copenhagen, diz Este trabalho poderia ser uma base para projetos mais ambiciosos que virão, incluindo uma versão do Minecraft que simula a evolução. Ele conduziu a pesquisa junto com seus colegas da ITU em Copenhague, Shyam Sudhakaran, Djordje Grbic, Siyan Li e Elias Najarro; Adam Katona da Universidade de York; e Claire Glanois da Shanghai Jiao Tong University.)



Agora temos os componentes básicos, diz Risi. Trata-se apenas de descobrir como conectar todos eles.

De uma célula para outra



O Minecraft o conceito subjacente do projeto, chamado de automação celular, existe desde a década de 1940. É a ideia de que as células de um sistema podem viver, morrer ou se reproduzir de acordo com um conjunto de regras. John Conway's Jogo da vida , que data de 1970, é provavelmente o exemplo mais conhecido.

Mas, nesses sistemas iniciais, os pesquisadores tiveram que programar as próprias regras, um processo que eventualmente se torna impraticável à medida que os sistemas se tornam mais complexos.

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Esta nova Minecraft a simulação funciona de maneira diferente. Em vez de codificar as regras manualmente, os pesquisadores usaram redes neurais para treinar cada célula em como um conjunto de estruturas acabadas deveria ser. Cada célula descobre que tipo de Minecraft bloquear para se tornar, olhando para as células ao seu redor, em seguida, passa essa informação para as células vizinhas para que, por sua vez, possam descobrir o que se tornará a seguir.



Nós apenas dissemos o que ela deve crescer, mas não dissemos exatamente como ela deve crescer, diz Risi.



Esse tipo de comunicação intercelular se aproxima aproximadamente da maneira como as células humanas trabalham juntas em direção a um objetivo comum, o que Risi diz ser parte do que torna a pesquisa estimulante. A linguagem exata que nossas células comunicam ainda é um pouco misterioso ; Risi espera que, visualizando as mensagens que cada célula envia - algo que os pesquisadores esperam fazer no futuro -, eles possam ajudar os biólogos a entender mais sobre como o corpo funciona.

É difícil estudar essas coisas na natureza porque é difícil extrair as mensagens exatas que as células transmitem, diz ele. Achamos que você poderia obter alguns insights sobre a natureza do que as células precisam enviar para se automontar.

Blocos de construção biológicos

Mesmo que este projeto não desvende os segredos do corpo humano, ele ainda pode levar a algumas outras aplicações interessantes.

Por um lado, pode criar novas possibilidades para Minecraft como um jogo. Você pode imaginar um mundo de jogo com estruturas que se montam automaticamente diante de seus olhos ou que se curam automaticamente após serem destruídas. Talvez os jogadores também possam se envolver no processo de criação, começando a construir uma estrutura e, em seguida, deixando a automação celular assumir o controle.

Em vez de ter um mundo fixo, conforme você explora o jogo, o mundo pode crescer ao seu redor ou crescer com você, talvez também envolvendo você neste tipo de autômato celular, diz Risi.

‘Minecraft’ poderia simular a evolução, com estruturas que não apenas voltam a crescer, mas se adaptam para se tornarem mais resilientes.

Para dar um passo adiante, Risi acredita que Minecraft poderia simular a evolução, com estruturas que não apenas voltam a crescer, mas se adaptam para se tornarem mais resilientes. Como a autorreplicação é um componente básico da evolução, Risi acredita que a base já está pronta.

história de não pise em mim

Vimos com essa lagarta, você corta ao meio e pega outra lagarta, diz ele. Agora precisamos descobrir como construir esse ciclo evolutivo, para que, a partir dessa lagarta, outros organismos possam evoluir.

Os pesquisadores' papel também lança algumas ideias mais loucas, como a de como novas pesquisas em Minecraft pode nos ajudar a descobrir como criar órgãos artificiais melhores ou edifícios do mundo real que se auto-reparam. Risi reconhece que isso soa como ficção científica, mas os pesquisadores estão falando sério sobre levar suas lições do mundo virtual da Microsoft para o mundo real.

É legal fazer coisas em Minecraft , diz ele, mas vai além Minecraft , no sentido de que queremos, em última instância, usá-lo como uma ferramenta para a biologia do desenvolvimento.