Wir Menschen und die meisten Tiere können leicht durch komplexe Verarbeitungssysteme im Gehirn in unserer Umgebung navigieren, die die Erkundung neuer Bereiche, das Speichern von zuvor besuchten Orten und das Erkennen von Verknüpfungen ermöglichen.

Während solche Fähigkeiten für uns selbstverständlich sind, ohne zu wissen, wie komplex die zugrunde liegenden Prozesse sind, kann dies nicht für künstliche Agenten gesagt werden - mit Schwierigkeiten bei der räumlichen Navigation.

Neue Forschungsergebnisse von DeepMind zeigen jedoch, dass ein künstliches neuronales Netzwerk spontan ein dem Säugetiergehirn gleichwertiges System entwickeln konnte, das dem System dabei half, im Weltraum erfolgreich zu navigieren.

Das Gehirn von Säugetieren verfügt über ein internes Koordinatensystem, das durch Neuronen arbeitet, die als "Gitterzellen" bezeichnet werden. Diese Zellen unterstützen die vektorbasierte Navigation, sodass das Gehirn die Entfernung und Richtung zwischen Quelle und Ziel berechnen kann.

Wissenschaftler von DeepMind trainierten zunächst das künstliche neuronale Netzwerk für die Navigation in einer virtuellen Umgebung mithilfe von bewegungsbezogenen Geschwindigkeitssignalen, die üblicherweise von Säugetieren zum Durchqueren unbekannter Gebiete verwendet werden.

Das neuronale Netz sammelte ständig Informationen wie Geschwindigkeit, Richtung, Abstand von Wänden und andere Details. Später stellten sie fest, dass das Netzwerk erfolgreich gelernt hatte, diesen virtuellen Raum durch eine selbstentwickelte Schicht aus gitterähnlichen Darstellungen zu navigieren.

Dies war ziemlich überraschend, da die spontan auftauchenden Gittereinheiten eine auffallende Ähnlichkeit mit den bei der Nahrungssuche von Säugetieren beobachteten neuronalen Aktivitätsmustern aufwiesen und dasselbe System verwendete, das Säugergehirne zum Navigieren verwenden.

Die Forscher fanden auch durch eine Reihe experimenteller Manipulationen heraus, dass das Stummschalten der gitterähnlichen Einheiten zu einer Beeinträchtigung der Navigationsfähigkeit des künstlichen Agenten führte, wodurch bestätigt wurde, dass Gitterzellen für die vektorbasierte Navigation von entscheidender Bedeutung sind.

Diese Erkenntnis dient jetzt als weiterer Schritt zum Verständnis der inneren Funktionsweise des menschlichen Gehirns. Sie hat auch neue potenzielle Aspekte eröffnet, bei denen künstliche Wesen verwendet werden könnten, um komplexere Verhaltensweisen in realistischen Umgebungen darzustellen.

Arbeitete Für Sie: Robert Gaines & George Fleming | Möchten Sie Uns Kontaktieren?

Kommentare Auf Der Website: