「电脑革命」蜻蜓大脑的神经回路,可能是未来的导弹系统演算法!

2024-06-15 来源:旧番剧

「电脑革命」蜻蜓大脑的神经回路,可能是未来的导弹系统演算法!


蜻蜓善于狩猎,成功率高达95%。
看到猎物后,蜻蜓可以只花50 毫秒就发起攻击,扣掉眼睛感测与控制肌肉的时间,蜻蜓的大脑只有35 毫秒可以思考。相较于高等哺乳类动物,蜻蜓的大脑小的多,耗能也少,却能够执行高效率的运算,那蜻蜓的大脑是如何运算的?能为人类的演算法与电脑带来什么启示?
多雨的夏季,蜻蜓最为常见,这些美丽的生物的飞行速度极快,狩猎能力也极为出色:蜻蜓狩猎的成功率捕获了高达95% ,它们一天可以吃掉数百只蚊子。
这种狩猎能力吸引了不少研究者的注意,几十年来,各国机构都在尝试将蜻蜓设计用于监视无人机的设计中。不过,桑迪亚国家实验室的计算神经科学家Frances Chance 想要探寻的,是这个「微型狩猎机器」的大脑。
Frances 对蜻蜓的大脑能够低功耗地完成高速计算的能力非常好奇,并就此展开了一系列猜想和神经网络建构。我们将她建构神经网络的心得文章编译如下,或许你也能从中获得一些对神经网络的新思考。

参考蜻蜓大脑打造神经网路,可望用于国防、自驾车领域


虽然蜻蜓的大脑可能无法进行像「下围棋」这样的策略类游戏,但它们确实展示了一种战略形式:在猎物到达当前位置之前,就瞄准、拦截它的「盘中餐」。这种预判力需要以极快的速度执行计算——蜻蜓通常只需要50 毫秒就可以开始转动以应对猎物的动作。它可以同时跟踪头部和身体之间的角度,以便知道哪个翅膀应该更快地扇动,以在猎物前面转动。
考虑到单个神经元将其所有输入相加所需的时间(称为膜时间常数)超过10 毫秒,蜻蜓的大脑执行的是一项非凡的工作。

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