Umělá inteligence od želé se učí hrát pong a zlepšuje se praxí

Umělá inteligence od želé se učí hrát pong a zlepšuje se praxí
Jednoduchý systém umělé inteligence (AI), který se skládá z želé podobného materiálu a je připojen k elektrodám, se může „naučit“ hrát klasickou videohru pong a zlepšovat se v průběhu času, takže se dnes zveřejněné
Výsledky jsou prvním krokem, který ukazuje, že syntetické materiály mohou ke zvýšení výkonu používat základní formu „paměti“, říká Brett Kagan, hlavní vědecký ředitel společnosti Cortical Labs v australském Melbourne. "Systém podobně ukazuje, jak si památku řeky zaznamenává vzpomínku na řeku," říká.
V roce 2022, Kagan a jeho kolegové
Hayashi a jeho kolegové se obrátili na hydrogely - želé podobné materiály, které se používají pro různé aplikace, jako jsou komponenty pro měkké roboty - a obsahují nabité částice nazývané ionty. Když je tento hydrogel elektricky stimulován, ionty se pohybují materiálem a vytahují molekuly vody s ním, což mění hydrogel. Tato změna v distribuci iontů ovlivňuje další uspořádání částic, říká Hayashi.
"Je to jako fyzická paměť."

Pro testování, zda tato „paměť“ může umožnit hydrogelu hrát pong , vědci použili elektrody k připojení materiálu ke hře na počítači. Hra byla rozdělena do mřížky šesti čtverců, která odpovídala šesti párům elektrod. Pokaždé, když míč prošel jedním z čtverců, odpovídající elektrody poslaly elektrický signál do hydrogelu, který změnil iontovou polohu. Poté senzorové elektrody měřily elektrický proud obklopených iontů a tyto informace vrátily zpět do počítače, které ji interpretovaly jako příkaz přesunout herní raketu do nové polohy. Postupem času se to vytvořilo do základní „paměti“, protože pohyby iontů byly ovlivněny jejich předchozími posuny.
Rychlý student
Na začátku hydrogel zasáhl míč asi polovinu času, ale zvýšil rychlost zásahu na 60% za přibližně 24 minut, což naznačuje, že materiál aktualizuje svou „paměť“ pohybů míče pomocí iontového vzoru. Vylepšený výkon také vedl k delším shromáždění - časy, kdy je míč zapojen.
Vědci provedli kontrolní experimenty, ve kterých hydrogel obdržel nesprávné informace o poloze míče nebo byl „slepý“ provozován tím, že jej vůbec nestimuloval. To znamenalo, že pozice iontů gelu přesně neodrážely hru obrazovky. Za těchto podmínek hra hydrogelu pong neprokázala žádná vylepšení, což naznačuje, že se zlepší pouze v případě přidání správných informací.
Hydrogel dominoval pong ne tak rychle jako dishbrain, který potřeboval méně než 20 minut, aby dosáhl toho nejlepšího. „Hydrogely jsou mnohem jednodušší systém,“ říká Hayashi. Dodává však, že výsledky naznačují, že hydrogely mají další aritmetické dovednosti, které by vědci mohli podporovat při vývoji účinnějších algoritmů.
"Autoři sledovali kreativní přístup k přenosu konceptů z neurovědy do fyzičtějšího systému," říká Kagan. Je však třeba udělat více práce, aby se ukázalo, že hydrogely se mohou skutečně „učit“, dodává.
-
silné, V., Holderbaum, W. & Hayashi, Y. Cell Rep. Phys. Sci. 5 , 102151 (2024).