PAPANEX FLY BRAIN — 방법론 및 데이터 이용 안내

실제 연결 데이터와 단순화한 계산 모델
이 실험은 Janelia MaleCNS v1.0에서 재구성한 뉴런 식별자와 방향성 연결을 사용합니다. 실제 초파리의 생리·행동 전체를 재현하는 모델은 아닙니다.

DATA
status=Traced 뉴런과 시냅스 수 5 이상인 방향성 연결 쌍을 선택했습니다.
FULL: 165,122 뉴런 / 6,235,682 저장 연결 / 6,093,442 비영 가중치 연결 / 원자료 시냅스 89,731,551개를 대표합니다.
LITE: 3,500 뉴런 / 152,501 저장 연결 / 148,326 비영 가중치 연결 / 원자료 시냅스 3,561,257개를 대표합니다.
LITE는 입력·출력 뉴런과 연결 강도로 선택한 이웃의 유도 부분 그래프입니다. 연결을 새로 만들지 않았으며 완결된 생물학적 회로를 의미하지 않습니다. FULL도 미추적 조각과 약한 연결을 제외하므로 모든 조직·시냅스를 포함하지 않습니다.

MODEL
r_next = 0.68r + 0.32 max(0, tanh(1.8 sum(w*r) + 1.5d - 0.12f))
f_next = 0.98f + 0.02r_next
활성도 r과 적응 변수 f는 단위가 없는 연속값입니다. 스파이크·막전위·Hz가 아닙니다. ACTIVE UNITS는 실제 계산에서 r > 0.05인 뉴런 수입니다. 계산 단계는 생물학적 시간에 대응하지 않습니다. 두 모드 모두 목표 갱신 간격 66ms입니다.
연결 가중치는 시냅스 수를 표적 뉴런의 선택된 입력 시냅스 총수로 나눈 값입니다. FULL과 LITE는 각각 정규화하므로 서로 다른 축약 모델이며 결과가 달라질 수 있습니다.
예측된 아세틸콜린은 양수, GABA·글루탐산·히스타민은 음수, 불명확하거나 모노아민성인 출력은 0입니다. 수용체별 작용, 전도 지연, 신경조절, 근육과 보행은 생략했습니다.

INPUT → NETWORK → BODY
포인터 거리, 클릭, 페이지 요소와 화면 경계가 8개 합성 입력이 됩니다. LC10a(좌우 시각), LC4(좌우 위협), LPLC2(좌우 팽창 자극), LC16(좌우 장애물)에 적용합니다. 현재 위협 입력은 포인터 거리 기반 근사이며 실제 망막 광학이나 각속도 모델이 아닙니다.
32초 주기 밝기 변화도 프로그램이 만든 환경 입력입니다. 실제 광량 측정·생체 일주기가 아닙니다.
DNa01·DNa02·DNp03의 좌우 활성도, DNp09의 전진 읽기, DNp01/GF의 회피 읽기를 방향·속도로 변환합니다. 이 역할 선택과 행동 임계값은 Papanex의 해석이며 검증된 자율 보행 회로를 뜻하지 않습니다.
위협의 방향을 좌우 입력 강도에 반영하고 회피 행동에서는 좌우 신경 읽기의 차이를 반대로 회전시키는 해석 규칙을 사용합니다. 이는 감각-운동 방향을 부여한 설계이며 생체 회피의 검증은 아닙니다.
신경 출력 외의 랜덤 이동은 없습니다. 다리·날개는 이동 속도에 붙인 절차형 그래픽이며 난수를 사용하지 않습니다. 화면 경계 제한은 UI의 기하학적 안전 장치입니다.

STATE / PERFORMANCE
페이지 이동 시 위치·각도·속도·최근 입력과 778개 입력·출력 뉴런의 활성도·적응 상태를 sessionStorage로 부분 저장합니다. 다른 뉴런은 다시 시작하므로 정확한 신경 상태 연속 재생은 아닙니다. FULL/LITE 전환 시 데이터 해시가 다르면 신경 상태를 재사용하지 않습니다.
기본 LITE: Web Worker + JavaScript. FULL: 사용자가 LAB에서 선택하는 WebGPU + Worker. WebGPU 실패 시 LITE. Worker 실행 실패 시 OFF. 모바일에서는 FULL을 강제하지 않습니다. 모션 감소·데이터 절약·확인 가능한 저사양 조건에서 OFF입니다. 설정은 30일간 해당 브라우저에 기억합니다. 다른 사이트로 전송하지 않습니다.
탭이 숨겨지면 계산·렌더링을 멈춥니다. 데이터·코드는 같은 사이트에서 내려받고 검증된 데이터는 Cache Storage에 저장합니다. 외부 분석·유료 API·서버 신경망 계산은 없습니다.

VALIDATION
CPU: 그래프 형식, 무입력 정지, 결정적 재실행, 전체 연결 차단 시 출력 소멸, DNp01 입력 차단 시 회피 소멸, 선택 상태 복원, 2,000단계 수치 범위를 확인했습니다.
브라우저의 LITE 연결망에서 동일한 입력 120회로 CPU/WebGPU를 비교했습니다. 행동과 활성 뉴런 수 불일치 0회, 최대 읽기 오차 3.73e-8. 이는 구현 내부 검증이며 실제 초파리 행동의 정확도를 입증하지 않습니다. LAB 실행 정보에서 다시 검사할 수 있습니다.

SOURCE / LICENSE / ATTRIBUTION
Original data: Janelia MaleCNS v1.0
https://male-cns.janelia.org/download/
MaleCNS Consortium: FlyEM / HHMI Janelia, University of Cambridge, MRC Laboratory of Molecular Biology, Google Research, and participating researchers.
Original and derived connectivity data: Creative Commons Attribution 4.0 International
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changes: neuron/edge selection, normalization, predicted-transmitter sign assumptions, reduced subgraph selection and binary encoding as described above. Credit and change notices must be retained. No endorsement by the original data providers is implied. Dataset licensing does not license the entire Papanex website.
Source and derived SHA-256: /flybrain/manifest.json
Selected identified cell types/body IDs: /flybrain/cell-identities.json
Papanex authored the browser code and procedural fly graphic; no third-party simulator code was copied. Native Canvas 2D, Web Worker, WebGPU, Web Crypto and DecompressionStream are used. WebGL and WASM are not used by this experiment. The host application uses its existing React/Vinext stack.

Background references, not copied code or added data:
https://github.com/Lulzx/fly-brain (MIT)
https://github.com/abgnydn/webgpu-fly (MIT)
https://doi.org/10.1038/s41586-024-07763-9 (Shiu et al.; different dataset/validated tasks)
https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.01.079 (loom-sensitive pathways)