Jednoduchá umelá inteligencia (AI) systém vyrobený z želé podobného materiálu a pripojený k elektródam sa môže „naučiť“ klasickú videohruDojahrať a zlepšovať sa časom podľa štúdie uverejnenej dnes 1.

Výsledky sú prvým krokom k preukázaniu, že syntetické materiály môžu využiť základnú formu „pamäte“ na zvýšenie výkonu, hovorí Brett Kagan, hlavný vedecký dôstojník spoločnosti Cortical Labs v Melbourne v Austrálii. „Systém zaznamenáva pamäť podobným spôsobom, ako rieka zaznamenáva spomienku na rieku,“ hovorí.

V roku 2022 ukázali Kagan a jeho kolegovia 2že systém Neuróny v miske -Známy ako Dishbrain-sa môže naučiť hrať videohru podobnú stolným tenisom prostredníctvom elektrickej stimulácie. Inšpirovaný touto prácou, Yoshikatsu Hayashi, biomedicínsky inžinier na University of Reading vo Veľkej Británii a jeho kolegovia sa pýtali, či by sa mohol použiť aj biologický materiálDojamohla ovládať.

Hayashi a jeho kolegovia sa obrátili na hydrogély-želé podobné materiály používané pre rôzne aplikácie, ako sú komponenty pre mäkké roboty-, ktoré obsahujú nabité častice nazývané ióny. Ak je tento hydrogél elektricky stimulovaný, ióny sa pohybujú materiálom, ťahajú molekuly vody s nimi a menia hydrogél. Táto zmena v distribúcii iónov ovplyvňuje ďalšie usporiadanie častíc, hovorí Hayashi.

"Je to ako fyzická pamäť."

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

Otestovať, či táto „pamäť“ môže umožniť hydrogéluDojaNa hranie vedci použili elektródy na pripojenie materiálu k hre na počítači. Hra bola rozdelená do mriežky šiestich štvorcov zodpovedajúcich šiestim párom elektród. Zakaždým, keď lopta prešla jedným z štvorcov, zodpovedajúce elektródy vyslali do hydrogélu elektrický signál, čo spôsobilo zmenu iónovej polohy. Potom elektródy snímača merali elektrický prúd reveadovaných iónov a preniesli tieto informácie späť do počítača, ktorý ich interpretoval ako príkaz na presunutie hernej rakety do novej polohy. Postupom času sa to vytvorilo v základnej „pamäti“, pretože pohyby iónov boli ovplyvnené ich predchádzajúcimi prestavbami.

Rýchly študent

Hydrogel spočiatku zasiahol loptu asi polovicu času, ale zvýšil svoju mieru zásahu na 60% za približne 24 minút, čo naznačuje, že materiál aktualizuje svoju „pamäť“ pohybov lopty pomocou iónového vzoru. Vylepšený výkon tiež viedol k dlhším zhromaždeniam - časom, keď je lopta v hre.

Vedci uskutočnili kontrolné experimenty, v ktorých dostal hydrogel nepravdivé informácie o polohe lopty alebo prevádzkovaný „slepý“ tým, že nebol vôbec stimulovaný. To znamenalo, že polohy iónov gélu presne neodrážali hru obrazovky. TenDoja-Hra hydrogélu za týchto podmienok nepreukázala žiadne zlepšenia, čo naznačuje, že sa zlepšuje iba pri kŕmení správnych informácií.

Dominoval hydrogelDojaNie tak rýchlo ako DishBrain, ktorý trval menej ako 20 minút, kým sa vystupoval v najlepšom prípade. „Hydrogély sú oveľa jednoduchší systém,“ hovorí Hayashi. Dodáva však, že výsledky naznačujú, že hydrogély majú ďalšie výpočtové schopnosti, ktoré by mohli pomôcť výskumníkom vyvinúť efektívnejšie algoritmy.

„Autori zaujali kreatívny prístup k uplatňovaniu konceptov z neurovedy do fyzickejšieho systému,“ hovorí Kagan. Je však potrebné urobiť viac práce, aby sa ukázalo, že hydrogély sa môžu skutočne „učiť“, dodáva.