Виртуальный щенок расскажет о генах

Инженеры Корейского института науки и технологий совместно с крупной промышленной компанией, работающей в сфере электроники, смогли запрограммировать компьютер так, что он стал вести себя как живой организм. Изначально виртуальный щенок по прозвищу Рити создан на искусственном геноме, содержащем 1764 гена, разделенных по 14 хромосомам.

Фото: Виртуальный щенок расскажет о генах

Эти хромосомы контролируют работу трех независимых блоков, моделирующих поведение щенка. Под воздействием внешних раздражителей каждый из блоков проверяет, какая реакция могла бы возникнуть у животного в подобной ситуации. Результаты работы блоков сравниваются, и на их основании выводится средний ответ.

При помощи этого механизма ученые смогут ставить опыты не на живых существах, а на подобных виртуальных образах. В электронный мозг щенка заложены данные о поведении животного, его биохимических свойствах и многое другое, что может пригодиться во время экспериментов.

Разработка стала наглядней демонстрации правоты тех биологов, которые считают гены чем-то вроде программного обеспечения жизни. Они уверены, что природа, как опытный программист, вносит небольшие изменения в программный код – мутации, которые проверяются на жизнеспособность, как компилятор проверяет программы на наличие ошибок.

Теперь ученые смогут проверять свои гипотезы без дорогостоящего оборудования и не выходя за пределы своих кабинетов. Достаточно наделить один из генов виртуального щенка мутацией, а затем запустить программу, чтобы увидеть, к чему приведет это изменение через сотни и тысячи поколений.

Для получения результатов используются хорошо известные биологам алгоритмы эволюционного развития, однако ученые допускают: в природе возможны и незапланированные изменения. В настоящее время разработчики занимаются добавлением в программу как раз таких редких случаев генетических мутаций, которые ведут себя вопреки известным шаблонам.

Кроме само собой разумеющегося места обитания для Рити (научных лабораторий), создатели виртуального щенка предлагают использовать его для распределенных вычислений. Такой вариант научных исследований практикуется уже давно: любой человек может скачать программу и запустить ее у себя на компьютере в фоновом режиме.

В то время как человек занимается своими делами, программа делает расчеты с перебором вариантов – например, пробует синтезировать виртуальные белки, которые смогут остановить раковые заболевания. Рити способен работать точно так же, но в его задачи будет входить просчет последствий генетических мутаций.

Еще одно применение новинке сразу нашли разработчики компьютерных игр. Они давно уже жалуются, что не существует искусственного интеллекта, который смог бы заставить виртуальное окружение в играх адекватно реагировать на действия игрока. Теперь, при помощи Рити, игроделы научат виртуальных персонажей взаимодействовать с человеком и изменяться в результате такого общения.