Yksinkertainen keinotekoinen älykkyys (AI) -järjestelmä, joka on valmistettu hyytelömäisestä materiaalista ja kytketty elektrodeihin, voi "oppia" klassisen videopelinPongPelata ja parantaa ajan myötä, tänään julkaistun tutkimuksen mukaan 1.

Tulokset ovat ensimmäinen askel kohti osoittamista, että synteettiset materiaalit voivat hyödyntää "muistin" perusmuotoa suorituskyvyn parantamiseksi, sanoo Australian Cortical Labs -yrityksen tieteellinen johtaja Brett Kagan. "Järjestelmä tallentaa muistin samalla tavalla kuin Riverbed kirjaa joen muistin", hän sanoo.

Vuonna 2022 Kagan ja hänen kollegansa osoittivat 2Että järjestelmä Neuronit astiassa -tunnetaan nimellä Dishbrain-voi oppia pelaamaan pöytätennismaista videopeliä sähköisen stimulaation avulla. Tämän työn innoittamana Yoshikatsu Hayashi, Ison-Britannian yliopiston biolääketieteellinen insinööri, ja hänen kollegansa ihmettelivät, voitaisiinko käyttää ei-biologista materiaalia käyttää myös ei-biologista materiaaliaPongvoisi hallita.

Hayashi ja hänen kollegansa kääntyivät hydrogeeleihin-hydrojen kaltaisiin materiaaleihin, joita käytetään erilaisiin sovelluksiin, kuten pehmeiden robotien komponentteihin-, jotka sisältävät ladatut hiukkaset, joita kutsutaan ioneiksi. Kun tämä hydrogeeli stimuloidaan sähköisesti, ionit liikkuvat materiaalin läpi vetämällä vesimolekyylejä niiden kanssa vaihtamalla hydrogeeliä. Tämä muutos ionien jakautumisessa vaikuttaa seuraaviin hiukkasten järjestelyihin, Hayashi sanoo.

"Se on kuin fyysinen muisti."

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

Testata, voiko tämä 'muisti' sallia hydrogeelinPongPelaamiseksi tutkijat käyttivät elektrodeja yhdistääkseen materiaalin peliin tietokoneella. Peli jaettiin kuuden neliön ruudukkoon, joka vastaa kuutta paria elektrodia. Joka kerta kun pallo kulki yhden neliön läpi, vastaavat elektrodit lähettivät sähköisen signaalin hydrogeeliin aiheuttaen ionin aseman muutoksen. Sitten anturielektrodit mittasivat uudelleensijoitettujen ionien sähkövirran ja välittivät nämä tiedot takaisin tietokoneeseen, joka tulkitsi sen komennona siirtämään pelimailan uuteen sijaintiin. Ajan myötä tämä muodostui perustavanlaatuiseksi ”muistiin ', koska ionien liikkeisiin vaikuttivat heidän aikaisemmat uudelleenjärjestelyt.

Nopea oppija

Aluksi hydrogeeli osui palloon noin puolet ajasta, mutta nosti osumaprosentinsa 60%: iin noin 24 minuutissa, mikä viittaa siihen, että materiaali päivittää "muistin" pallon liikkeistä ionisen kuvion avulla. Parannettu suorituskyky johti myös pidempiin kokouksiin - aikoihin, jolloin pallo on pelissä.

Tutkijat suorittivat kontrollikokeita, joissa hydrogeelille annettiin vääriä tietoja pallon asemasta tai käytti "sokeaa", koska sitä ei stimuloida ollenkaan. Tämä tarkoitti, että geeli -ionien sijainnit eivät heijasta tarkasti näyttöpeliä. SePong-Hydrogeelin peli ei osoittanut parannuksia näissä olosuhteissa, mikä viittaa siihen, että se paranee vain, kun ruokitaan oikeita tietoja.

Hydrogeeli hallitsiPongEi niin nopeasti kuin astiabrain, jonka esiintyminen kesti alle 20 minuuttia. "Hydrogeelit ovat paljon yksinkertaisempi järjestelmä", Hayashi sanoo. Mutta hän lisää, että tulokset viittaavat siihen, että hydrogeeleissä on ylimääräisiä laskennallisia ominaisuuksia, jotka voisivat auttaa tutkijoita kehittämään tehokkaampia algoritmeja.

"Kirjailijat käyttivät luovaa lähestymistapaa käsitteiden soveltamiseen neurotieteestä fyysiseen järjestelmään", Kagan sanoo. Mutta on tehtävä enemmän työtä osoittaakseen, että hydrogeelit voivat todella "oppia", hän lisää.