3000万韩元级别的 M5 Ultra Mac Studio，运行果蝇大脑模拟实验

如果将果蝇的大脑放入一台价值高达3000万韩元的超高性能计算机中，会发生什么？最近，由于科学家们公开了果蝇的大脑和神经系统地图，在虚拟空间中让果蝇移动的模拟实验成为了话题。根据“梧木桥电子商街”的视频，通过使用搭载苹果公司 M5 Ultra 的 Mac Studio，直接测试了果蝇神经网络所需的巨大运算量，并公开了测试结果。

16亿个连接的神经网络，即使是3000万韩元的计算机也感到吃力

测试使用的软件“Flybird”是基于描绘了从雄性果蝇大脑到躯干的神经束的“Connectome”地图。该地图包含了约16亿7千万个神经元之间的2447万个连接。视频中通过对果蝇的大脑和身体进行整体模拟，将大脑的神经元信号、视觉信号以及肌肉的运动进行了可视化展示。用户可以在虚拟环境中通过吹风让果蝇被吹走，或者通过提供糖分让其进食，从而实现交互。此外，通过“Plus Fly”功能还可以增加果蝇的数量，但随着个体数量的增加，CPU占用率不断上升，当达到约33万只时，出现了浏览器窗口被强制关闭的极限。

然而，实时实现这种微小的生命体是一项非常艰巨的任务。果蝇活过1秒钟的时间里，Mac Studio需要处理的运算量超乎想象。必须每秒对16.5万个神经元进行2000次全部更新，并对身体的67个部件和110块肌肉进行每秒5000次的物理计算。此外，还需要每秒对两侧复眼的1442条光线进行50次模拟。视频中出现了计算果蝇1秒钟需要实际时间约5~6秒的“慢动作”现象。这就像电影《星际穿越》中的重力行星一样，呈现出果蝇移动极其缓慢的景象。

刺激“Hub Neuron”时，3000万韩元级别的 Mac Studio也发出了“尖叫”

为了测试模拟的极限，还进行了刺激特定神经元的实验。特别是选取了与其它神经元连接更多的100个“Hub Neuron”，并使其每秒强制激活150次，结果即使是 M5 Ultra 型号，在驱动单只果蝇大脑的实时运行方面也感到困难。而上一代的 M3 Ultra 甚至无法实现单只果蝇的实时驱动。视频暗示，在模拟比芝麻还小的果蝇大脑时，即使是比其重数亿倍的 Mac Studio也会感到吃力，这说明生物计算能力是多么强大。

另一方面，此次实验中使用的“果蝇大脑基准测试应用”被透露为出演者利用本地AI（Q1 27B 模型）直接制作的。利用 M5 Ultra 的统一内存结构，无需互联网连接即可驱动巨型AI模型，实际上，M5 Ultra 的AI Token生成速度记录为5.0秒，比 M3 Ultra（19.62秒）快约4倍，展现了压倒性的性能差异。该模型基于 M5 Ultra 的36核CPU和256GB统一内存运行。

果蝇“超级玩家”诞生与虚拟世界飞行训练

为了测试果蝇的智能，还尝试了学习“Flappy Bird”游戏。通过同时生成数百只果蝇进行游戏，并以进化方式选择走得稍远一点的个体作为下一代，经过约80代后，诞生了在100局中能完成99局的“超级玩家果蝇”。在这一学习过程中，M5 Ultra记录了464秒，处理速度比 M3 Ultra（658秒）快约1.4倍。这一数值也与 M5 Ultra 的 Geekbench 7 分数（单核3700分段，多核52000分段）以及 Cinebench 2016 分数相吻合。

进一步地，还进行了利用本地AI生成的3D虚拟世界进行飞行训练。AI将《红色沙漠》游戏的风景重现为3D空间，并从果蝇大脑图中提取出参与飞行的600个神经元进行训练。经过彻夜训练，果蝇大脑学习了游戏画面中龙（Wyvern）的动作，最终实现了在虚拟世界的天空中直接飞行的结果。这被作为一个实验性案例提出，展示了果蝇大脑能够接收虚拟环境的视觉信息并将其转化为物理运动。

最后，通过检查 Mac Studio 的游戏性能发现，在4K分辨率（光线追踪 OFF）下运行《赛博朋克2077》时平均帧率为70帧。在开启光线追踪的超高（Ultra）选项下，QHD分辨率为70帧，4K分辨率为51帧。不过，与在相同选项下 RTX 5090 记录的4K 101帧相比，确认了在图形性能方面存在差异。尽管如此，《红色沙漠》能在 Mac 上原生运行，并在4K超高选项标准下实现60帧，这一点非常值得关注。