Мозг мухи в Minecraft: новый мод Fly Brain добавляет полную биологическую симуляцию

Эксперименты по переносу оцифрованного мозга плодовой мушки в Minecraft получили новое развитие. Ранее технические энтузиасты заставляли паука и пчелу блуждать по биомам под управлением внешнего скрипта на Python, но теперь моддер Blendi выпустил модификацию Fly Brain для версии 1. 21. 1, которая встраивает биологическую симуляцию непосредственно в движок игры на базе загрузчика Fabric. Вместо примитивной трансляции команд через консольный протокол, разработчик добавил в песочницу полноценный коннектом центральной нервной системы самца Drosophila melanogaster, созданный исследователями Janelia Research Campus, Google Research и Кембриджского университета.

Детальная симуляция нейронов и поведения

В отличие от прошлой поверхностной интеграции с базовыми мобами, новый проект включает детальную карту из 176 422 нейронов и 6, 29 миллиона синаптических связей, упакованную в собственную модель мухи. Поведение каждого нейрона рассчитывается по биофизическим законам накопления и сброса электрического заряда. Песочница перестала быть просто полигоном для слепых движений и превратилась в полноценную среду обитания: фасеточные глаза моба улавливают окружающие пиксели, рецепторы на теле и хоботке реагируют на запахи и вкусы, а щетинки фиксируют столкновения и дождь. Все сенсорные импульсы поступают в виртуальный мозг, после чего двигательные центры декодируют нейронные вспышки в реальные физические действия.

Такая дотошность обошлась слишком высокой ценой с точки зрения системных требований, затмив скромные аппетиты оригинальной игры. Для поддержания работы нервной системы всего лишь одной мухи в реальном времени требуется процессор как минимум с 8 ядрами, поскольку расчет каждого биологического мозга вынесен в изолированный программный поток. Если добавить в мир несколько таких насекомых, даже производительные современные конфигурации начинают испытывать колоссальную нагрузку, из-за чего игра начинает замедлять ход симуляции нейросети вместо пропуска тактов.

Внутри игрового мира виртуальное насекомое демонстрирует наглядные цепочки реакций, зависящие от внешних раздражителей. Если протянуть мухе сахар, ягоды или мед, вкусовые нейроны активируют двигательный нерв хоботка для приема пищи. Однако ядовитый картофель, плоть зомби или паучий глаз подавляют пищевой рефлекс из-за мгновенного распознавания горечи. При резком сближении бегущего персонажа или падении блоков активируются зрительные детекторы угрозы, которые передают импульс гигантскому волокну и заставляют муху экстренно подпрыгнуть и взлететь. Механические раздражители от капель дождя или тесных препятствий вынуждают моба останавливаться и счищать с себя грязь.

Для наглядного контроля за работой нервной системы автор внедрил два детализированных интерфейса. Панель под клавишей B выводит интерактивную проекцию всего мозга в реальном времени, где вспыхивают активные зоны зрительных долей и брюшного нервного ствола. Меню под клавишей H показывает активность ключевых популяций клеток, моторные команды и вид из фасеточных глаз. Кроме того, специальная команда способна выстроить колоссальную трехмерную структуру нервной системы прямо из цветного стекла посреди игрового мира, где 141 781 нейрон вспыхивают морскими фонарями при каждом импульсе.

При этом даже столь комплексная симуляция наглядно обнажила технические пределы и не смогла обойтись без программных костылей. Разработчик открыто указал в документации, что чистый коннектом пока не способен полностью управлять существом в трехмерном мире. Из-за быстрого насыщения обонятельных зон примитивный мозг не может целенаправленно лететь на запах еды, поэтому автору пришлось подменить навигацию заранее написанным программным рефлексом. Переходы между полетом и посадкой также контролируются искусственным автоматом состояний, визуальное восприятие опасности накладывается поверх математически, а самкам мух приходится использовать мужской коннектом из-за отсутствия отдельной базы данных.

Модификация распространяется бесплатно и занимает всего 23 МБ, так как все научные массивы данных упакованы внутрь файла сборки и не требуют связи со сторонними серверами. Проект полностью открыт для изучения на GitHub и требует для запуска Minecraft версии 1. 21. 1, загрузчик Fabric и среду Java 21.