Vienkārša mākslīgā intelekta (AI) sistēma, kas izgatavota no želejveida materiāla un savienota ar elektrodiem, var “iemācīties” klasisko videospēliTenissLaika gaitā spēlēt un uzlabot, saskaņā ar šodien publicēto pētījumu ViensApvidū

Rezultāti ir pirmais solis, lai parādītu, ka sintētiskie materiāli var izmantot “atmiņas” pamata formu, lai palielinātu sniegumu, saka Brett Kagan, garozas laboratorijas galvenais zinātniskais darbinieks Melburnā, Austrālijā. "Sistēma reģistrē atmiņu līdzīgi tam, kā upes gultne reģistrē upes atmiņu," viņš saka.

2022. gadā parādīja Kagans un viņa kolēģi Rādītājska sistēma Neironi traukā -Pazīstams kā trauku smadzenes-var iemācīties spēlēt galda tenisam līdzīgu videospēli, izmantojot elektrisko stimulāciju. Iedvesmojoties no šī darba, Yoshikatsu Hayashi, Biomedicīnas inženieris Lasīšanas universitātē, Lielbritānijā, un viņa kolēģi prātoja, vai var izmantot arī bioloģisku materiāluTenissvarētu kontrolēt.

Hayashi un viņa kolēģi pievērsās hidrogeliem-želejai līdzīgiem materiāliem, ko izmanto dažādiem pielietojumiem, piemēram, komponentiem mīkstiem robotiem-, kas satur lādētas daļiņas, ko sauc par joniem. Kad šis hidrogels tiek elektriski stimulēts, joni pārvietojas pa materiālu, velkot ūdens molekulas, mainot hidrogeli. Šīs izmaiņas jonu sadalījumā ietekmē nākamos daļiņu izkārtojumus, saka Hayashi.

"Tā ir kā fiziska atmiņa."

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

Lai pārbaudītu, vai šī “atmiņa” varētu ļaut hidrogelamTenissLai spēlētu, pētnieki izmantoja elektrodus, lai savienotu materiālu ar spēli datorā. Spēle tika sadalīta sešu kvadrātu režģī, kas atbilst sešiem elektrodu pāriem. Katru reizi, kad bumba izlidoja caur vienu no kvadrātiem, atbilstošie elektrodi nosūtīja elektrisko signālu hidrogelam, izraisot jonu pozīcijas maiņu. Pēc tam sensoru elektrodi izmērīja pārnesto jonu elektrisko strāvu un pārsūtīja šo informāciju atpakaļ uz datoru, kas to interpretēja kā komandu, lai spēļu raketi pārvietotu jaunā pozīcijā. Laika gaitā tas izveidojās par pamatkonstrukciju, jo jonu kustības ietekmēja viņu iepriekšējie pārkārtojumi.

Ātrs izglītojamais

Sākotnēji hidrogels trāpīja bumbai apmēram pusi laika, bet aptuveni 24 minūtēs palielināja tā trāpījuma līmeni līdz 60%, kas liek domāt, ka materiāls atjaunina bumbas kustību “atmiņu”, izmantojot jonu rakstu. Uzlabotā veiktspēja arī noveda pie garākiem mītiņiem - laikiem, kad bumba ir spēlē.

Pētnieki veica kontroles eksperimentus, kuros hidrogelam tika sniegta nepatiesa informācija par bumbas stāvokli vai darbojās “akls”, nemaz netiekot stimulēts. Tas nozīmēja, ka gēla jonu pozīcijas precīzi neatspoguļoja ekrāna spēli. LīdzTeniss-Hidrogela spēle šajos apstākļos neuzrādīja uzlabojumus, kas liek domāt, ka tas kļūst labāks tikai tad, ja baro pareizo informāciju.

Dominēja hidrogelsTenissNe tik ātrs kā trauku smadzenes, kuru darbība vislabāk prasīja mazāk nekā 20 minūtes. “Hidrogēli ir daudz vienkāršāka sistēma,” saka Hayashi. Bet viņš piebilst, ka rezultāti liecina, ka hidrogeliem ir papildu skaitļošanas iespējas, kas varētu palīdzēt pētniekiem izstrādāt efektīvākus algoritmus.

“Autori izvēlējās radošu pieeju jēdzienu piemērošanai no neirozinātnes uz fizisko sistēmu,” saka Kagans. Bet ir jādara vairāk darba, lai parādītu, ka hidrogēli faktiski var “mācīties”, viņš piebilst.