Проста система за изкуствен интелект (AI), изработена от материал, подобен на желе и свързана с електроди, може да „научи“ класическата видео играПонгДа играе и подобрява с течение на времето, според проучване, публикувано днес 1.

Резултатите са първа стъпка към показване, че синтетичните материали могат да използват основна форма на „памет“ за повишаване на производителността, казва Брет Каган, главен научен директор в Cortical Labs в Мелбърн, Австралия. „Системата записва паметта по подобен начин на това как речното корито записва паметта на река“, казва той.

През 2022 г. Каган и неговите колеги 2че система Неврони в ястие -Известен като Dishbrain-Може да се научи да играе на видео игра, подобна на тенис на масата чрез електрическа стимулация. Вдъхновен от тази работа, Йошикацу Хаяши, биомедицински инженер в Университета за четене, Великобритания, и неговите колеги се чудеха дали небиологичен материал също може да се използваПонгможе да контролира.

Хаяши и неговите колеги се обърнаха към хидрогели-подобни на желе материали, използвани за различни приложения, като компоненти за меки роботи-които съдържат заредени частици, наречени йони. Когато този хидрогел се стимулира електрически, йоните се движат през материала, дърпайки водни молекули с тях, променяйки хидрогела. Тази промяна в разпределението на йони влияе на следващите подредби на частиците, казва Хаяши.

"Това е като физическа памет."

Animierte Sequenz eines Computers, der Hydrogele spielt das Videospiel Pong.

За да се тества дали тази „памет“ може да позволи на хидрогела даПонгЗа да играят, изследователите използваха електроди, за да свържат материала към играта на компютър. Играта беше разделена на мрежа от шест квадрата, съответстващи на шест двойки електроди. Всеки път, когато топката преминава през един от квадратите, съответните електроди изпращаха електрически сигнал към хидрогела, което доведе до промяна на йонната позиция. Тогава сензорните електроди измерват електрическия ток на пренасочените йони и предават тази информация обратно на компютъра, което я интерпретира като команда за преместване на игралната ракета в нова позиция. С течение на времето това се образува във фундаментална „памет“, тъй като движенията на йоните бяха повлияни от предишните им пренареждания.

Бързо учене

Първоначално хидрогелът удари топката около половината от времето, но увеличи скоростта на удара до 60% за около 24 минути, което предполага, че материалът актуализира „паметта“ на движенията на топката, използвайки йонния модел. Подобреното представяне също доведе до по -дълги митинги - времената, когато топката се играе.

Изследователите проведоха контролни експерименти, в които на хидрогела получи невярна информация за позицията на топката или оперира „сляпо“, като изобщо не е стимулиран. Това означаваше, че позициите на йоните на гел не отразяват точно играта на екрана. TheПонг-Гото на хидрогела не показва подобрения при тези условия, което предполага, че той става по -добър само когато се храни с правилната информация.

Доминира хидрогелътПонгНе толкова бързо, колкото Dishbrain, което отне по -малко от 20 минути, за да се представи в най -добрия случай. „Хидрогелите са много по -проста система“, казва Хаяши. Но той добавя, че резултатите предполагат, че хидрогелите имат допълнителни изчислителни възможности, които биха могли да помогнат на изследователите да развият по -ефективни алгоритми.

„Авторите предприеха творчески подход за прилагане на концепции от невронауката към по -физическа система“, казва Каган. Но трябва да се свърши повече работа, за да се покаже, че хидрогелите всъщност могат да „научат“, добавя той.