4つのニューロンだけで、生き物は光を「愛する」ようになる

Simple circuits can create complex behaviors

4つのニューロンだけで、生き物は光を「愛する」ようになる

光を求めて動く小さな生き物「spark」に、感覚ニューロンと運動ニューロンをつなぐ単純な回路を与えるとどうなるか。配線を交差させ、興奮性を抑制性に変えるだけで、光を避ける、突進する、そっと止まるといった行動が次々に生まれる。行動はニューロンの回路から創発するという視点を、4つのニューロンと2本の接続だけで体感させてくれる。

もし彼らの脳の仕組みを知らなければ、今度は光を「愛している」と思うかもしれません。
  1. Animats

    その祖先はBraitenbergではない。Grey Walterの亀だ。

    1948年、W. Grey Walterは光と触覚を感知できる2台の単純なロボットを作った[1]。そこから非常に複雑な行動が現れた。このアイデアはそこから始まった。

    動画を見てほしい[2]。1948年と真空管技術としては非常に印象的だ。

    初代Roombaを見たことがあるなら、同程度の知能を見たことになる。Rod Brooksはこの道を進んだ。しかし、あまり遠くまでは行かなかった。純粋に反応的なロボティクスには厳しい限界がある。慣性が問題になるほど速く動くものにはうまく機能しない。

    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Elmer_and_Elsie_(robots)

    [2] https://www.youtube.com/watch?v=lLULRlmXkKo

  2. tancop

    > 野生でこのように振る舞う生き物を見たら、ある種の初歩的な知能を帰属させるかもしれない。

    > しかし、この見かけ上の知能が、たった4つのニューロンと2つの接続で、ボトムアップに生じる様子を私たちは今示した。ここに魔法はない。この見方では、行動は神経回路から創発する。

    ここでの結論は、火花のような非常に単純な行動も知能である、ということではないか?私は単一のニューロンにも微量の知能があると言いたいし、著者が「魔法はない」「創発行動」と言うのは、それを最小化する単なる別の視点にすぎないと思う。

  3. pwndByDeath

    記事が大好きです。著者のこれを視覚化する能力が羨ましい。

    以前、小さなニューラルネットワークと状態選好を使って似たようなことを試したことがある。NNは自己調整PIDコントローラになり、ボットはハチドリのようにシミュレーション内を飛び回れた。かなり素晴らしかった。

  4. ycui7

    単純な回路か複雑な回路かという話ではない。非線形プロセスが複雑な行動を生み出す。非線形プロセスは非常に単純であり得て、出力は非常に複雑になり得る。

  5. georgestrakhov

    Valentino Braitenbergの車両をチェックしてみて。私の大好きな本の一つだ。

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2026-10-31