如何評價「開放蠕蟲」(openworm)，這一項目？

01-24

「開放蠕蟲」項目openworm/OpenWorm · GitHub
演示視頻【AIsonny】樂高機器人像蠕蟲一樣邁向人工智慧的一大步
1、請問這個項目是一個什麼樣的項目？
2、它是怎樣驅動樂高機器人的？
3、是否可以說視頻中這個樂高機器人有了蠕蟲的意識？

4、如果可以繪製出人類的全部神經元，並配套以足夠複雜的機器，是否可以以這種方式造出有人類意識的機器人？

關於openworm：

openworm項目旨在構建秀麗隱桿線蟲的第一個全面的計算模型，這個小小的線蟲總共只有一千個細胞，它卻解決了在自然界中生存的基本問題，如進食，求偶和躲避捕食者。儘管生物學對它做了大量非常詳盡的研究，但是對於這個生物，還沒有深層的，基礎性的理解，仍然是難以捉摸的。

我們正在使用一個自下而上的方法，從過去的十年中進行的科學實驗中收集信息，進行數據模擬，旨在觀察蠕蟲的行為。為此，我們收集科學界的數據，建立軟體模型。我們也加強與大學和研究機構合作，收集數據，填補空白。

驅動樂高機器人

（具體的代碼沒有仔細研讀，先猜測一下。）

一般樂高機器人驅動程序是線性的，規定了機器人先做什麼，在做什麼，有明確目的。一根筋。

這個樂高機器人的驅動程序可以認為是網路狀的，事件驅動的，感測器驅動的，開始運行一段時間後你不知道它的具體狀態和位置。它會根據外部情況自主的作出相應處理動作。

視頻中這個樂高機器人相當於什麼級別的生物？

視頻中的樂高機器人

機器人程序中模擬了302個神經細胞，建成了一個神經網路。輸入設備有1-2種感測器，輸出設備有2個馬達。

先科普一下，因為神經系統支配著線蟲的所有活動，說說線蟲的控制系統吧。

線蟲雖小，卻能感受各種環境刺激(接觸、溫度、化學物質、離子、外激素等)，並通過肌肉協調運動作出種種反應，以完成趨利避害、進食、排糞、交配等行為。還有證據表明線蟲的關聯記憶可保持一天以上。

根據研究，秀麗隱桿線蟲有1090個細胞，其中302個（或381個）神經元細胞，約佔體細胞總數1/3。其連結形式也已完全被建立出來，化學突觸的數目有5000個，間隙連接有600個，神經肌肉接頭有600個。

線蟲神經元的結構簡單，只有一個或兩個不分叉的突起，形成或接受突觸連結，但其基本功能與其他動物相似，具有主要的神經遞質(乙醯膽鹼、五羥色胺、多巴胺、谷氨醯胺等)。

再說說線蟲的基因，因為基因是直接對神經系統進行編程的源代碼

　　線蟲與脊椎動物之間許多基因相同，在進化上是高度保守的，可以認為所有的高等動物對這些程序代碼進行了復用。如，神經遞質受體合成和釋放途徑相關的基因，G蛋白偶聯信號傳遞途徑的基因，大多數離子通道基因。

現已知線蟲基因組有97Mbp(百萬鹼基對)，約相當於人基因組的1/30，含有19 099個基因，人大約有4萬個基因。

線蟲基因組編碼至少80種鉀通道，90種神經遞質門控通道，50種肽受體，1000種孤兒受體(可能為化學感受體)。

線蟲嗅覺反應行為已作過精細的研究，對已測試過的121種揮發性化合物，大約半數有反應。已知影響嗅覺的基因大約20個。

線蟲的排糞過程涉及三組肌肉群在時空上協調的一連串動作。遺傳分析表明排糞運動程序是受12個基因控制的。

這樣說來不論是程序的複雜程度，輸入探測感測器的硬體水平，還是動作輸出裝備上，樂高機器人完敗。說來也難怪，這種比較不公平。一個組裝零件是毫米級別上的人造機器人，一個是用上億年進化出來的納米級別的上帝機器人，這個上帝機器人至今還在不斷的進行各種試錯和高度的精簡優化。

是否據此可以造出有人類意識的機器人

人的大腦有1000億神經元，每個神經元都與其他神經元建立突觸連結，最多的神經元與另外8萬個神經元建立了連結，如果再算上神經元與自己建立的多重反饋連結，用計算的方法進行模擬，很困難。

超級計算機模擬人腦這篇文章說，超級計算機「京」 模擬整個大腦1秒的運作則需耗時2.5天，大約這個超級計算機的虛擬化效率是人腦的20萬分之一。

如果建立20萬個超算基地大約可以實時模擬1個人腦的運作過程了，但是又要耗費多少電呢？

沒有查到超級計算機「京」功耗是多少，但是可以估算一下，

「京」採用的處理器是富士通製造的SPARC64 VIIIfx，八核心，主頻2.0GHz，二級緩存6MB，熱設計功耗58W

「京」體內的處理器數量88128顆，耗電約5，000，000W

連同其他耗電元件大約10，000，000W，再加上電源，照明，空調，超級計算機「京」總耗電大約2萬千瓦。20萬個" 京「的總耗電大約40億千瓦。

2015年7月29日我們的國家電網用電負荷(調度口徑)達到6.73億千瓦,創出歷史新高。全國各種電廠火力全開，也點不亮這個大燈泡。如果戴森...........求續寫

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2015年12月25日補充

日本「京」的功耗是1.27萬KW，每年要耗費15億日元電費，約合人民幣8000萬。

「天河2號」的功率是1.78萬KW，每周的運營成本是200萬，摺合每年6億。其中電費是大頭。

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參考資料

秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)--一個研究神經系統的最簡單模型

作者王亞輝，1952年北京大學動物系畢業，老先生上個世紀末就離開我們了，表示哀悼。

Human Connectome Project | Mapping the human brain connectivity 繪製大腦連結圖譜項目

Explore | EyeWire，玩連連看，幫助科學家繪製大腦連結。（其實是大腦的一部分--芝麻大小的一片視網膜）

IBM進入下一代大腦晶元研究

Zeroth：除了拍照，手機還能識別美醜高通的820cpu

1，openworm是個大項目，不僅僅是模擬302個神經元，還有運動，肌肉等等。

2，我研究過他的python代碼，其實就是移植的線蟲神經網路，感覺細胞接收感測器數據，然後經過線蟲神經元的處理，肌肉細胞上就會有輸出，最後左邊的肌肉求和控制左邊輪子，右邊的肌肉求和控制右邊的輪子

3，有沒有意識這個不好說，涉及哲學層面，你如果說這玩意有意識，那神經網路不樂意了，大家都是神經網路，憑什麼就單說這貨有意識。我覺得如果openworm能做出非常非常逼真的線蟲，還是可以認為有意識的。

4，因為上面一個問題，所以意識還存在爭議。不過研究這個對於我們理解生命，行為的產生還是有幫助的