Un simplu sistem de inteligență artificială (AI) realizat dintr-un material asemănător cu jeleu și conectat la electrozi poate „învăța” jocul video clasicPongsă joace și să se îmbunătățească în timp, potrivit unui studiu publicat astăzi 1.

Rezultatele sunt un prim pas către arătarea faptului că materialele sintetice pot valorifica o formă de bază de „memorie” pentru a stimula performanța, spune Brett Kagan, director științific șef la Cortical Labs din Melbourne, Australia. „Sistemul înregistrează memoria într -un mod similar cu modul în care un râu înregistrează memoria unui râu”, spune el.

În 2022, Kagan și colegii săi au arătat 2că un sistem Neuroni într -un fel de mâncare -Cunoscut sub numele de Dishbrain-poate învăța să joace jocul video de tip tenis de masă prin stimulare electrică. Inspirat de această lucrare, Yoshikatsu Hayashi, inginer biomedical la Universitatea din Reading, Marea Britanie, și colegii săi s-au întrebat dacă ar putea fi folosit și un material non-biologicPongar putea controla.

Hayashi și colegii săi au apelat la hidrogeluri-materiale asemănătoare cu jeleu utilizate pentru diverse aplicații, cum ar fi componente pentru roboți moi-care conțin particule încărcate numite ioni. Când acest hidrogel este stimulat electric, ionii se deplasează prin material, trăgând molecule de apă cu ei, schimbând hidrogelul. Această schimbare a distribuției ionilor influențează următoarele aranjamente de particule, spune Hayashi.

„Este ca o amintire fizică.”

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

Să testeze dacă această „memorie” ar putea permite hidrogeluluiPongPentru a juca, cercetătorii au folosit electrozi pentru a conecta materialul la joc pe un computer. Jocul a fost împărțit într -o grilă de șase pătrate corespunzătoare a șase perechi de electrozi. De fiecare dată când mingea a trecut prin una dintre pătrate, electrozii corespunzători au trimis un semnal electric către hidrogel, determinând schimbarea poziției ionului. Apoi, electrozii senzorului au măsurat curentul electric al ionilor redistinși și au transmis aceste informații înapoi pe computer, ceea ce a interpretat -o ca o comandă pentru a muta racheta de jocuri într -o nouă poziție. De -a lungul timpului, aceasta s -a format într -o „memorie” fundamentală, deoarece mișcările ionilor au fost influențate de rearanjările lor anterioare.

Învățător rapid

Inițial, hidrogelul a lovit mingea aproximativ jumătate din timp, dar a crescut rata de lovire la 60% în aproximativ 24 de minute, ceea ce sugerează că materialul își actualizează „memoria” mișcărilor mingii folosind modelul ionic. Performanța îmbunătățită a dus, de asemenea, la mitinguri mai lungi - momentele în care mingea este în joc.

Cercetătorii au efectuat experimente de control în care hidrogelul i s -a oferit informații false despre poziția mingii sau „orb” operat prin faptul că nu a fost stimulat deloc. Aceasta a însemnat că pozițiile ionilor gelului nu reflectau cu exactitate jocul de ecran.Pong-Game of Hydrogel nu a arătat îmbunătățiri în aceste condiții, ceea ce sugerează că se îmbunătățește doar atunci când este alimentat informațiile corecte.

Hidrogelul a dominatPongNu este la fel de rapid ca vara, care a durat mai puțin de 20 de minute pentru a efectua cel mai bine. „Hidrogelii sunt un sistem mult mai simplu”, spune Hayashi. Dar el adaugă că rezultatele sugerează că hidrogelii au capacități de calcul suplimentare care ar putea ajuta cercetătorii să dezvolte algoritmi mai eficienți.

„Autorii au adoptat o abordare creativă pentru aplicarea conceptelor de la neuroștiință la un sistem mai fizic”, spune Kagan. Dar trebuie să se facă mai multă muncă pentru a arăta că hidrogelii pot „învăța”, adaugă el.