Исследователи из Массачусетского технологического института представили вычислительную методику, позволяющую моделировать эволюцию зрительных систем в ускоренном режиме. Их разработка даёт возможность наблюдать, как у виртуальных агентов постепенно формируются аналоги глаз и навыки зрительного восприятия в зависимости от среды и поставленных перед ними задач.
Созданную платформу учёные описывают как экспериментальную «песочницу», в которой можно изменять параметры виртуального мира и цели агентов — от навигации и поиска пищи до распознавания объектов. Вариации условий приводят к различным эволюционным сценариям, что помогает объяснить, почему в природе существуют как примитивные светочувствительные органы, так и сложные системы зрения.
Результаты экспериментов показали, что ключевую роль играет именно характер задач. Если агентам требовалось ориентироваться и передвигаться в пространстве, у них чаще формировались сложные составные глаза, напоминающие зрительные органы насекомых и ракообразных. Когда же основной задачей было различение объектов, эволюция приводила к появлению камерных глаз с радужкой и сетчаткой, схожих с глазами позвоночных.
Авторы подчёркивают, что такой подход позволяет исследовать сценарии «что было бы, если», которые невозможно воспроизвести в реальных биологических условиях. Кроме того, полученные данные могут найти применение в инженерии — при создании камер и сенсоров для роботов, дронов и носимых устройств, где важно учитывать компромисс между качеством изображения, энергозатратами и сложностью конструкции.
Как отметил один из авторов исследования, аспирант MIT Кушагра Тивари, речь не идёт о точном воспроизведении реальной эволюции. Однако разработанная модель позволяет в контролируемой форме изучать влияние среды и задач на развитие зрения. Работа открывает новые перспективы как для фундаментальной науки, так и для практических технологий.
По материалам MIT News.
Созданную платформу учёные описывают как экспериментальную «песочницу», в которой можно изменять параметры виртуального мира и цели агентов — от навигации и поиска пищи до распознавания объектов. Вариации условий приводят к различным эволюционным сценариям, что помогает объяснить, почему в природе существуют как примитивные светочувствительные органы, так и сложные системы зрения.
Результаты экспериментов показали, что ключевую роль играет именно характер задач. Если агентам требовалось ориентироваться и передвигаться в пространстве, у них чаще формировались сложные составные глаза, напоминающие зрительные органы насекомых и ракообразных. Когда же основной задачей было различение объектов, эволюция приводила к появлению камерных глаз с радужкой и сетчаткой, схожих с глазами позвоночных.
Авторы подчёркивают, что такой подход позволяет исследовать сценарии «что было бы, если», которые невозможно воспроизвести в реальных биологических условиях. Кроме того, полученные данные могут найти применение в инженерии — при создании камер и сенсоров для роботов, дронов и носимых устройств, где важно учитывать компромисс между качеством изображения, энергозатратами и сложностью конструкции.
Как отметил один из авторов исследования, аспирант MIT Кушагра Тивари, речь не идёт о точном воспроизведении реальной эволюции. Однако разработанная модель позволяет в контролируемой форме изучать влияние среды и задач на развитие зрения. Работа открывает новые перспективы как для фундаментальной науки, так и для практических технологий.
По материалам MIT News.
