四年逆天升级!老鼠玩毁灭战士竟能射击!

在数字世界的边界,科学探索的脚步总是充满想象力。几年前,一个关于“老鼠玩《毁灭战士》”的消息在外媒引发了不小的轰动,彼时,这更像是一个新奇的噱头。而今,四年过去,这项旨在训练啮齿动物进行虚拟环境互动的前沿研究,又迎来了一次激动人心的重大升级。新媒网跨境获悉,研究团队不仅让这些小家伙们在虚拟世界中移动得更加自如,甚至还为它们配备了“射击”能力,让它们的虚拟互动体验达到了一个全新的高度。
这项由神经工程师维克托·托特(Viktor Tóth)领衔的创新项目,已经从最初的版本迭代到了第二代装置。早期,研究人员们将老鼠固定在一个特制的吊具上,让它们在一个自由滚动的球体上移动。它们的每一个前进动作,都会被巧妙地映射到简化版《毁灭战士II》的虚拟走廊中。当老鼠们成功执行指定动作时,系统便会精准地奖励它们甜水,以此来强化它们的学习行为。这种基于奖励机制的训练方法,在当时已经展现出了初步的成功,证明了动物通过虚拟环境学习行为的可行性。然而,那时的“游戏”更多只是简单的移动,缺乏与游戏机制的深度互动,称之为“玩游戏”多少有些言过其实。
但科学的魅力就在于不断突破。最新的研究进展,彻底改变了这种局面。如今的系统,不仅能够将老鼠的真实移动轨迹精确转换为虚拟《毁灭战士》环境中的行动指令,还支持更为复杂的导航路径和更多的输入控制。这不仅仅是技术的简单叠加,更是对虚拟现实与动物行为学交叉领域的一次深刻探索。它意味着,我们正逐步打开一扇窗,窥探动物们如何感知和理解一个完全由人类构建的数字世界。
(这张示意图直观展示了这套装置如何让老鼠与《毁灭战士》游戏进行互动。)
为了提供更加沉浸式的体验,研究团队对视觉系统进行了颠覆性的升级。他们引入了一块弯曲的AMOLED显示屏,这块屏幕能够环绕在老鼠的视野周围,营造出一个前所未有的广阔且一致的虚拟环境。相较于早期平板式的屏幕,这种环绕式显示技术极大地提升了老鼠在虚拟世界中的“在场感”,让它们仿佛真正置身于游戏场景之中。对于动物来说,视觉输入是它们理解环境的关键,而这种沉浸式的显示技术无疑是迈向更真实互动的重要一步。
更令人称奇的是,为了让老鼠在虚拟世界中获得更精准的空间反馈,系统还巧妙地设计了定向气流喷射机制。当老鼠在游戏中“撞到墙壁”时,一股轻柔的气流会精确地喷射到它们的鼻子周围。这种非侵入式的触觉反馈,如同游戏中的震动手柄一样,即时告知老鼠“你碰到了障碍物”,帮助它们建立起虚拟空间中的“物理”边界感,极大地加速了它们的学习过程,避免了纯粹依靠试错带来的低效与挫折。
而此次更新中最为关键的突破,无疑是老鼠现在获得了“射击”的能力。研究人员为这些小“玩家”们设计了一个物理触发装置,让它们能够激活《毁灭战士》中的射击指令。这意味着,老鼠不再仅仅是在虚拟世界中漫无目的地移动,而是能够通过主动操作与环境进行互动,其行为与经典的《第一人称射击》游戏(FPS)的控制方式直接对应。虽然这离人类玩家策略性地“屠魔”还有很长的路要走,但从机械层面而言,这些老鼠已经能够执行多个独立的、有目的性的游戏内动作。这不仅是对动物行为训练技术的巨大进步,也为我们理解复杂行为的形成提供了新的视角。
值得强调的是,整个实验过程始终坚持非侵入性的原则。新媒网跨境了解到,所有的操作都依赖于外部传感器、运动追踪技术以及成熟的奖励学习机制。老鼠的肢体动作被精确地转化为标准的《毁灭战士》游戏输入指令,而每一次正确的行为都会通过甜水奖励得到强化。从硬件角度看,这套系统更像是一个面向“创客”的开源项目,而非封闭且昂贵的专业实验室设备。这种开放性,无疑降低了科研门槛,鼓励了更多研究者参与到动物行为学的探索中来。
(图中所示便是用于固定“球形跑步机”的装置,老鼠通过在球上移动来控制游戏。)
理解这项研究的真正意义,并非在于证明老鼠能像人类一样“理解”《毁灭战士》的关卡设计、敌人行为或任务目标。它的核心价值在于,这个技术平台已经足够成熟,足以支持更加丰富和复杂的动物互动实验。老鼠现在能够执行多个独立的游戏内动作,并且系统能够可靠地评估并奖励这些动作。这意味着,限制实验进展的不再是硬件或软件的不足,而是训练所需的时间和实验设计本身的精妙程度。教会动物将特定的物理行为与虚拟空间中抽象的结果联系起来,是一个漫长而需要耐心的过程。而这套升级后的系统,无疑为未来更具野心的实验铺平了道路。
从更广阔的科学视野来看,这项研究的价值远远超越了“老鼠玩游戏”的趣味性。它揭示了利用游戏引擎作为标准化、低成本虚拟测试平台的巨大潜力。想想看,《毁灭战士》这款经典游戏,以其轻量级的引擎、极高的可修改性以及几乎能在任何设备上运行的强大兼容性,成为了进行这类研究的理想虚拟环境。这看似玩笑的选择,实则蕴含着实用的考量:《毁灭战士》提供了一个可控、易于理解的3D世界,研究人员可以根据实验需求对其进行任意改造,而无需从零开始构建一个全新的游戏引擎。这大大节约了研发成本和时间,让科研人员能够将更多精力投入到核心的科学问题上。
这项研究的积极意义在于,它推动了我们对动物学习、认知以及虚拟现实交互的理解。通过观察老鼠如何在虚拟环境中进行导航、决策和互动,科学家们能够更深入地探究大脑的工作机制,以及动物如何适应和学习新的环境。这种跨学科的融合,有望在神经科学、人工智能、机器人技术等多个领域产生深远影响。例如,这项技术或许能帮助我们开发出更智能的辅助设备,或者为训练搜救犬、服务动物等提供更高效的虚拟训练方案。
从技术进步和科学探索的角度看,新媒网跨境认为,这项研究是对“开源精神”和“创新精神”的生动诠释。它利用了消费级的硬件和开放源代码的软件,通过巧妙的工程设计,探索动物如何与虚拟环境进行互动。这种“拿来主义”和“巧思妙想”的精神,与许多科技领域的成功经验不谋而合:在现有工具的基础上,将其推向极致,并在此过程中发现真正有价值的突破。
未来,这项研究或许能够超越简单的游戏互动,探索更为复杂的认知任务。例如,让老鼠在虚拟世界中进行路径规划、解决谜题,甚至是与其他虚拟生物进行互动。这些都将为我们理解动物心智提供更深层次的线索。随着虚拟现实和脑科学技术的不断发展,我们可以预见,这类将生物体与数字世界连接起来的实验,将为人类探索生命奥秘、拓展认知疆界提供无限可能。这不仅仅是一场关于老鼠的“游戏”,更是通向理解生命智慧与数字未来的一把钥匙。我们有理由相信,在科学精神的指引下,类似的创新成果将不断涌现,为社会带来更多积极正向的影响。
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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/4yr-rats-play-doom-now-can-shoot.html


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