Un sistema di intelligenza artificiale semplice (AI) che consiste in un materiale simile a una gelatina ed è collegato agli elettrodi può "imparare" a giocare il classico videogioco pong e migliorare nel tempo, quindi uno studio pubblicato oggi

I risultati sono un primo passo per dimostrare che i materiali sintetici possono utilizzare una forma fondamentale di "memoria" per aumentare le prestazioni, afferma Brett Kagan, Chief Scientific Officer di Cortical Labs di Melbourne, in Australia. "Il sistema mostra in modo simile a una memoria in modo simile come un letto del fiume registra il ricordo di un fiume", afferma.

Nel 2022, Kagan e i suoi colleghi 2 href = "https:/www.nature.com/articols/d41586-29 Data-label = "https://www.nature.com/articles/d41586-03229-Y" data-track-category = "Body Link"> Neuroni in una ciotola -noto come Dishbreain-può imparare a giocare al videogioco da tavolo attraverso la stimolazione elettrica. Ispirato da questo lavoro, Yoshikatsu Hayashi, ingegnere biomedico dell'Università di Reading, della Gran Bretagna e dei suoi colleghi e dei suoi colleghi, se anche un materiale non biologico potesse padroneggiare.

Hayashi e i suoi colleghi si sono rivolti a idrogel - materiali simili a gelatina che vengono utilizzati per varie applicazioni come componenti per robot morbidi - e contengono le particelle caricate chiamate ioni. Quando questo idrogel viene stimolato elettricamente, gli ioni si muovono attraverso il materiale e tirano con sé molecole d'acqua, che cambia l'idrogel. Questo cambiamento nella distribuzione degli ioni influenza le prossime disposizioni delle particelle, afferma Hayashi.

"È come una memoria fisica."

Per verificare se questa "memoria" potrebbe consentire all'idrogel di giocare pong , i ricercatori hanno usato gli elettrodi per collegare il materiale al gioco su un computer. Il gioco era diviso in una griglia di sei quadrati che corrispondevano a sei coppie di elettrodi. Ogni volta che la palla attraversava uno dei quadrati, gli elettrodi corrispondenti inviavano un segnale elettrico all'idrogel, che cambiava la posizione di ioni. Quindi gli elettrodi del sensore hanno misurato la corrente elettrica degli ioni circondati e hanno restituito queste informazioni al computer, che le interpretava come un comando per spostare la racchetta di gioco in una nuova posizione. Nel tempo, questo si è formata in una "memoria" fondamentale, poiché i movimenti degli ioni sono stati influenzati dai loro precedenti turni.

Studente veloce

All'inizio, l'idrogel ha colpito la palla per circa la metà del tempo, ma ha aumentato il suo tasso di hit al 60% in circa 24 minuti, il che indica che il materiale aggiorna la sua "memoria" dei movimenti della palla usando il modello ionico. Le prestazioni migliorate hanno anche portato a raduni più lunghi, i tempi in cui è coinvolta la palla.

I ricercatori hanno condotto esperimenti di controllo in cui l'idrogel ha ricevuto informazioni errate sulla posizione della palla o è stato operato "cieco" non stimolandolo affatto. Ciò significava che le posizioni degli ioni del gel non riflettevano esattamente il gioco dello schermo. In queste condizioni, il gioco pong dell'idrogel non ha mostrato miglioramenti, il che indica che migliora solo se vengono aggiunte le informazioni corrette.

L'idrogel ha dominato pong non così rapidamente come il crase, che aveva bisogno di meno di 20 minuti per fare del meglio. "Gli idrogel sono un sistema molto più semplice", afferma Hayashi. Ma aggiunge che i risultati indicano che gli idrogel hanno ulteriori capacità aritmetiche che i ricercatori potrebbero supportare nello sviluppo di algoritmi più efficienti.

"Gli autori hanno seguito un approccio creativo per trasferire i concetti dalle neuroscienze a un sistema più fisico", afferma Kagan. Ma è necessario fare più lavoro per dimostrare che gli idrogel possono effettivamente "imparare", aggiunge.