Kunstig intelligens fra Jelly lærer at spille pong og forbedrer med praksis
Kunstig intelligens fra Jelly lærer at spille pong og forbedrer med praksis
Et simpel kunstig intelligens (AI) -system, der består af et gelélignende materiale og er forbundet til elektroder, kan 'lære' for at spille det klassiske videospil pong og forbedre over tid, så en undersøgelse offentliggjort i dag
Hayashi og hans kolleger vendte sig til hydrogeler - gelélignende materialer, der bruges til forskellige anvendelser, såsom komponenter til bløde robotter - og indeholder de ladede partikler kaldet ioner. Når denne hydrogel stimuleres elektrisk, bevæger sig ionerne gennem materialet og trækker vandmolekyler med det, hvilket ændrer hydrogelen. Denne ændring i fordelingen af ionerne påvirker de næste arrangementer af partikler, siger Hayashi.
"Det er som en fysisk hukommelse."
For at teste, om denne 'hukommelse' kunne gøre det muligt for hydrogelen at spille pong , brugte forskerne elektroder til at forbinde materialet til spillet på en computer. Spillet blev opdelt i et gitter på seks firkanter, der svarede til seks par elektroder. Hver gang bolden gik gennem en af firkanterne, sendte de tilsvarende elektroder et elektrisk signal til hydrogelen, som ændrede ionpositionen. Derefter målte sensorelektroder den elektriske strøm af de omgivede ioner og returnerede disse oplysninger tilbage til computeren, som fortolkede dem som en kommando til at flytte spillet racket til en ny position. Over tid dannede dette sig til en grundlæggende 'hukommelse', da bevægelserne i ionerne blev påvirket af deres tidligere skift.
hurtig elev
I begyndelsen ramte Hydrogel bolden omtrent halvdelen af tiden, men øgede sin hitrate til 60% på cirka 24 minutter, hvilket indikerer, at materialet opdaterer dens 'hukommelse' af kuglens bevægelser ved hjælp af ionmønsteret. Den forbedrede ydelse førte også til længere stævner - de tidspunkter, hvor bolden er involveret.
Forskerne udførte kontroleksperimenter, hvor hydrogelen modtog forkerte oplysninger om bolden eller blev "blind", der ikke stimulerede den overhovedet. Dette betød, at positionerne for ioner af gelen ikke nøjagtigt afspejlede skærmspelet. Under disse forhold viste pong spillet af hydrogel ingen forbedringer, hvilket indikerer, at det kun bliver bedre, hvis de korrekte oplysninger tilføjes.
Hydrogel dominerede pong ikke så hurtigt som opvask, hvilket havde brug for mindre end 20 minutter for at gøre sit bedste. "Hydrogeler er et meget enklere system," siger Hayashi. Men han tilføjer, at resultaterne indikerer, at hydrogeler har yderligere aritmetiske færdigheder, som forskere kunne understøtte i udviklingen af mere effektive algoritmer.
"Forfatterne har fulgt en kreativ tilgang til at overføre koncepter fra neurovidenskab til et mere fysisk system," siger Kagan. Men der skal gøres mere arbejde for at vise, at hydrogeler faktisk kan 'lære', tilføjer han.
- >>
Strong, V., Holderbaum, W. & Hayashi, Y. Cell Rep. Phys. Sci. 5 , 102151 (2024).