Kunstig intelligens fra Jelly lærer å spille Pong og forbedrer seg med praksis

et enkelt kunstig intelligens (AI) -system som består av et gelélignende materiale og er koblet til elektroder kan 'lære' for å spille det klassiske videospillet pong og forbedre over tid, så en studie publisert i dag

Resultatene er et første skritt for å vise at syntetiske materialer kan bruke en grunnleggende form for 'minne' for å øke ytelsen, sier Brett Kagan, sjef for vitenskapelig offiser ved Cortical Labs i Melbourne, Australia. "Systemet viser på et lignende måte minne hvordan en elveseng registrerer minnet om en elv," sier han.

I 2022, Kagan og hans kolleger 2 nevroner i en skål -kjent som oppvask-kan lære å spille bordtennis-likt videospill gjennom elektrisk stimulering. Inspirert av dette verket, Yoshikatsu Hayashi, en biomedisinsk ingeniør ved University of Reading, Storbritannia og kollegene og kollegene, enten det er et ikke-biologisk materiale også kan mestre.

Hayashi og kollegene hans vendte seg til hydrogeler - gelélignende materialer som brukes til forskjellige applikasjoner som komponenter for myke roboter - og inneholder de ladede partiklene som kalles ioner. Når denne hydrogelen er elektrisk stimulert, beveger ionene seg gjennom materialet og trekker vannmolekyler med den, noe som endrer hydrogel. Denne endringen i fordelingen av ionene påvirker de neste ordningene av partikler, sier Hayashi.

"Det er som et fysisk minne."

For å teste om dette 'minnet' kan gjøre det mulig for Hydrogel å spille Pong , brukte forskerne elektroder for å koble materialet til spillet på en datamaskin. Spillet ble delt inn i et rutenett på seks firkanter som tilsvarte seks par elektroder. Hver gang ballen gikk gjennom en av rutene, sendte de tilsvarende elektrodene et elektrisk signal til hydrogel, som endret ionposisjonen. Deretter målte sensorelektroder den elektriske strømmen til de omgitte ionene og returnerte denne informasjonen tilbake til datamaskinen, som tolket den som en kommando for å flytte spillracket til en ny posisjon. Over tid dannet dette seg til et grunnleggende 'minne', siden bevegelsene til ionene ble påvirket av deres tidligere skift.

rask elev

I begynnelsen traff hydrogel ballen omtrent halvparten av tiden, men økte trefffrekvensen til 60% på omtrent 24 minutter, noe som indikerer at materialet oppdaterer dets 'minne' av bevegelsene til ballen ved hjelp av ionemønsteret. Den forbedrede ytelsen førte også til lengre stevner - de gangene ballen er involvert.

Forskerne gjennomførte kontrolleksperimenter der hydrogel fikk feil informasjon om ballens plassering eller var 'blind' operert ved ikke å stimulere den i det hele tatt. Dette medførte at posisjonene til gelene ikke akkurat gjenspeiler skjermspillet. Under disse forholdene viste pong -spillet til hydrogel ingen forbedringer, noe som indikerer at det bare blir bedre hvis riktig informasjon legges til.

Hydrogel dominerte pong ikke så raskt som oppvask, som trengte mindre enn 20 minutter for å gjøre sitt beste. "Hydrogeler er et mye enklere system," sier Hayashi. Men han legger til at resultatene indikerer at hydrogeler har ytterligere aritmetiske ferdigheter som forskere kan støtte for å utvikle mer effektive algoritmer.

"Forfatterne har fulgt en kreativ tilnærming for å overføre begreper fra nevrovitenskap til et mer fysisk system," sier Kagan. Men mer arbeid må gjøres for å vise at hydrogeler faktisk kan 'lære', legger han til.