人类文明简史 《智能简史——谁会替代人类成为主导物种》我正在进行的工作4



神经系统进化

当我在布鲁塞尔攻读博士学位的时候,研究如何进化出可以随时间变化输出信号的神经网络。据我所知,在此之前没有任何人做这样的事情。在此之前,曾经有人把基因算法应用到神经网络进化中,但这些应用都是静态的,也就是说,输出的信号不会随着时间而改变。我觉得这些限制是不必要的。基因算法应该能够解决随时间改变信号的问题。当我想通了这一点后,就开始研制可以让棍形腿走路的神经网络。我成功了。这需要一些小技巧来让它进化,它确实实现了。

这个发现,说明动态进化(和静态相对应)的神经网络是可以实现的,这个发现给我打开了一个崭新的世界,并且产生了一个新的被称作“神经系统进化”的研究领域。我开始考虑下一步的工作。我产生了一个新想法,那就是如果我用一个神经网络进化出一种行为,那么我就可以用第二个神经网络,也就是说,用一套不同的权值,进化出一个不同的行为。权值设置决定输出信号的动态性。

于是我充满信心,不再局限于二维平面的简单的棍形腿试验,而是开始进行我称作“Lizzy”的三维生物模拟行为。如果我能成功地进化出一种行为,那么就可以进化出一系列的行为,而每一个神经网络对应于一个行为。现在我就可以更换行为,让Lizzy先走,然后改变方向。为了使行为转换更平缓,唯一必要的就是先停止“向前走”行为生成网络(或者是我所称作的模块)的输入,然后输入行走模块。模拟试验显示动作转化很平缓,这非常好。现在我知道我可以让类似四脚生物的Lizzy展示行为库里的所有行为。

现在产生的问题就是:什么时候改变行为。也许这样的决定来源于环境的刺激。我开始试验是否可以进化出探测器模块,例如,信号强度探测器、频率检测器、信号强度差异探测器,等等。是的,这是可能的。另一个逻辑步骤就是试着进化决策类型模块,例如这样的类型——“如果输入1的信号强度大于S1,并且输入2的信号强度小于S2,那么采取An 行为”,也就是说,刺激信号可以传送到执行An行为的模块。

综合所有的三种模块,也就是行为产生(或行为模块)、探测模块和决策模块,看起来好像可以开始制造人工神经系统的工作了。如果有很多这样的模块,那么我认为可以很合适地称这样的集合为一个“人工大脑”。就是在这样的阶段上,我信心满满,开始朝着人工大脑先驱者的方向前进。

  

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