Un sencillo sistema de inteligencia artificial (IA) fabricado con un material gelatinoso y conectado a electrodos puede 'aprender' el clásico videojuegoApestarjugar y mejorar con el tiempo, según un estudio publicado hoy 1.

Los resultados son un primer paso para demostrar que los materiales sintéticos pueden aprovechar una forma básica de "memoria" para mejorar el rendimiento, afirma Brett Kagan, director científico de Cortical Labs en Melbourne, Australia. “El sistema registra la memoria de forma similar a como el lecho de un río registra la memoria de un río”, afirma.

En 2022, Kagan y sus colegas demostraron 2que un sistema Neuronas en un plato – conocido como DishBrain – puede aprender a jugar al videojuego parecido al tenis de mesa mediante estimulación eléctrica. Inspirados por este trabajo, Yoshikatsu Hayashi, ingeniero biomédico de la Universidad de Reading, Reino Unido, y sus colegas se preguntaron si también se podría utilizar un material no biológico.Apestarpodría controlar.

Hayashi y sus colegas recurrieron a los hidrogeles (materiales gelatinosos utilizados para diversas aplicaciones, como componentes para robots blandos) que contienen partículas cargadas llamadas iones. Cuando este hidrogel se estimula eléctricamente, los iones se mueven a través del material, arrastrando consigo moléculas de agua y cambiando el hidrogel. Este cambio en la distribución de los iones influye en la siguiente disposición de las partículas, afirma Hayashi.

"Es como un recuerdo físico".

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

Para probar si esta "memoria" podría permitir que el hidrogelApestarPara jugar, los investigadores utilizaron electrodos para conectar el material al juego en una computadora. El juego se dividió en una cuadrícula de seis cuadrados correspondientes a seis pares de electrodos. Cada vez que la bola pasaba por uno de los cuadrados, los electrodos correspondientes enviaban una señal eléctrica al hidrogel, provocando que cambiara la posición del ion. Luego, los electrodos sensores midieron la corriente eléctrica de los iones redistribuidos y transmitieron esta información a la computadora, que la interpretó como una orden para mover la raqueta de juego a una nueva posición. Con el tiempo, esto se convirtió en una "memoria" fundamental, ya que los movimientos de los iones fueron influenciados por sus reordenamientos anteriores.

Aprende rápido

Inicialmente, el hidrogel golpeó la pelota aproximadamente la mitad del tiempo, pero aumentó su tasa de acierto al 60% en aproximadamente 24 minutos, lo que sugiere que el material está actualizando su "memoria" de los movimientos de la pelota usando el patrón iónico. La mejora del rendimiento también condujo a peloteos más largos: los momentos en los que el balón está en juego.

Los investigadores llevaron a cabo experimentos de control en los que al hidrogel se le dio información falsa sobre la posición de la pelota o se lo operó "a ciegas" al no ser estimulado en absoluto. Esto significaba que las posiciones de los iones del gel no reflejaban con precisión el juego en pantalla. ElApestar-El juego del hidrogel no mostró mejoras en estas condiciones, lo que sugiere que solo mejora cuando se le proporciona la información correcta.

El hidrogel dominóApestarno tan rápido como DishBrain, que tardó menos de 20 minutos en funcionar al máximo. "Los hidrogeles son un sistema mucho más simple", dice Hayashi. Pero añade que los resultados sugieren que los hidrogeles tienen capacidades computacionales adicionales que podrían ayudar a los investigadores a desarrollar algoritmos más eficientes.

"Los autores adoptaron un enfoque creativo para aplicar conceptos de la neurociencia a un sistema más físico", dice Kagan. Pero es necesario trabajar más para demostrar que los hidrogeles realmente pueden "aprender", añade.