四个神经元,如何构建出复杂行为?

Simple circuits can create complex behaviors

四个神经元,如何构建出复杂行为?

海狸筑坝、鸟儿鸣唱,这些复杂行为背后是神经元的精密协作。文章通过构建一个名为 spark 的虚拟生物,仅用四个神经元和简单的电路连接,演示了行为如何从底层涌现。从最初无法转向的盲目移动,到通过交叉连接实现精准避障,再到引入抑制性连接让生物学会在光源前停下,每一步微小的电路调整都带来了截然不同的行为模式。当连接强度产生变异时,spark 甚至展现出了类似“喜好”的个体差异。这揭示了一个深刻道理:看似智能的行为并非魔法,而是简单神经回路自下而上构建的结果。

在这种视角下,行为是从神经回路中涌现出来的。
  1. tancop

    如果你在野外看到生物表现出这样的行为,你可能会认为它们具备某种初级的智能。

    但我们刚刚向你展示了这种表面上的智能是如何自下而上产生的,仅靠四个神经元和两个连接。这里没有任何魔法。从这个视角看,行为是从神经回路中涌现出来的。

    这里的结论难道是说,像火花这样非常简单的行为也是智能的吗?我会说,哪怕单个神经元也具备微乎其微的智能,而作者所说的“没有魔法”和“涌现行为”,不过是一种最小化这一概念的另一种视角罢了。

  2. Animats

    其鼻祖并非 Braitenberg,而是 Grey Walter 的乌龟。

    1948 年,W. Grey Walter 制造了两个简单的机器人,能够感知光线和触碰。[1] 许多复杂的行为由此涌现。这个想法正是由此发端。

    看看这段视频。[2] 考虑到那是 1948 年以及当时的电子管技术,这非常令人印象深刻。

    如果你见过原始的 Roomba,你就见识过类似水平的智能。Rod Brooks 也沿着这条道路探索过。但这并没有走多远。纯粹的反应式机器人存在严重的局限性。对于任何速度快到惯性变得重要的事物,它都行之无效。

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

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

  3. georgestrakhov

    去看看 Valentino Braitenberg 的“车辆”系列。那一直是我读过的最爱书籍之一。

  4. TehCorwiz

    我成长的过程中曾捣鼓过 BEAM 机器人。这是一种设计哲学,始于这类非常简单的反应式电路,通常由废旧零件拼凑而成。很高兴看到有人拆解了设计中不同变量的影响。

    https://en.wikipedia.org/wiki/BEAM_robotics

  5. bob1029

    https://en.wikipedia.org/wiki/Chua%27s_circuit

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2026-10-31