Jednostavni sustav umjetne inteligencije (AI) napravljen od materijala sličnog želeu i spojen na elektrode može 'naučiti' klasičnu video igruPongigrati se i poboljšati s vremenom, prema danas objavljenoj studiji 1.

Rezultati su prvi korak ka pokazivanju da sintetički materijali mogu iskoristiti osnovni oblik 'sjećanja' za povećanje performansi, kaže Brett Kagan, glavni znanstveni službenik u kortikalnim laboratorijima u Melbourneu u Australiji. "Sustav bilježi sjećanje na sličan način kao što rijeka bilježi sjećanje na rijeku", kaže on.

2022. pokazali su Kagan i njegovi kolege 2taj sustav Neuroni u jelu -Poznat kao DishBrain-može naučiti igrati videoigru za stolni tenis kroz električnu stimulaciju. Inspiriran ovim radom, Yoshikatsu Hayashi, biomedicinski inženjer na Sveučilištu Reading, Velika Britanija, i njegovi kolege pitali su se može li se koristiti i ne-biološki materijalPongmogao kontrolirati.

Hayashi i njegovi kolege pretvorili su se u hidrogele-materijale slične žele koji se koriste za različite primjene kao što su komponente za meke robote-koji sadrže nabijene čestice zvane ioni. Kad se ovaj hidrogel električno stimulira, ioni se kreću kroz materijal, povlačeći molekule vode s njima, mijenjajući hidrogel. Ova promjena raspodjele iona utječe na sljedeće rasporede čestica, kaže Hayashi.

"To je poput fizičkog sjećanja."

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

Da biste testirali može li ovo 'memorija' omogućiti hidrogelPongZa igru, istraživači su koristili elektrode za povezivanje materijala s igrom na računalu. Igra je podijeljena u mrežu od šest kvadrata koji odgovaraju šest pari elektroda. Svaki put kada je lopta prolazila kroz jedan od kvadrata, odgovarajuće elektrode poslale su električni signal hidrogelu, uzrokujući da se ionski položaj mijenja. Potom se senzorske elektrode izmjerile električnu struju preuređenih iona i prenose ove podatke na računalo, što je protumačilo kao naredbu za premještanje reketa za igranje u novi položaj. S vremenom se to formiralo u temeljnu 'pamćenje', jer su na pokrete iona utjecali njihova prethodna preuređenja.

Brz učenik

U početku je hidrogel udario loptu oko pola vremena, ali povećao je brzinu udara na 60% u oko 24 minute, sugerirajući da materijal ažurira 'memoriju' pokreta lopte pomoću ionskog uzorka. Poboljšani učinak također je doveo do dužih skupova - vremena kada je lopta u igri.

Istraživači su proveli kontrolne eksperimente u kojima je hidrogel dobio lažne podatke o položaju lopte ili je upravljao 'slijepim' tako što se uopće nije stimulirao. To je značilo da položaji gela iona nisu točno odražavali igru ​​na ekranu. APong-Igra hidrogela nije pokazala poboljšanja u tim uvjetima, sugerirajući da postaje sve bolje kad se hrani ispravnim informacijama.

Hidrogel je dominiraoPongNe tako brzo kao jela, koji je u najboljem redu trebalo manje od 20 minuta. "Hidrogeli su mnogo jednostavniji sustav", kaže Hayashi. Ali dodaje da rezultati sugeriraju da hidrogeli imaju dodatne računalne mogućnosti koje bi mogli pomoći istraživačima da razviju učinkovitije algoritme.

"Autori su kreativno pristupili primjeni koncepata iz neuroznanosti na fizički sustav", kaže Kagan. No, treba učiniti više posla kako bi se pokazalo da hidrogeli zapravo mogu 'naučiti', dodaje.