Umetna inteligenca iz Jelly se nauči igrati pong in se izboljšuje s prakso

Eine neue Studie zeigt, wie ein künstliches Intelligenzsystem aus gelartigem Material mittels Elektroden das Videospiel Pong erlernt und sich im Laufe der Zeit verbessert. Die Forschungsergebnisse legen nahe, dass synthetische Materialien eine rudimentäre Form von "Gedächtnis" nutzen können, um die Leistung zu steigern.
Nova študija prikazuje, kako se sistem umetne inteligence, narejen iz materiala, podobnega gelu, nauči ponga video iger z uporabo elektrod in se sčasoma izboljšuje. Rezultati raziskav kažejo, da lahko sintetični materiali za povečanje učinkovitosti uporabijo rudimentarno obliko "pomnilnika". (Symbolbild/natur.wiki)

Umetna inteligenca iz Jelly se nauči igrati pong in se izboljšuje s prakso

A simple artificial intelligence (AI) system that consists of a jelly-like material and is connected to electrodes can 'learn' to play the classic video game pong and improve over time, so a study published today 1

Rezultati so prvi korak, ki pokaže, da lahko sintetični materiali za povečanje uspešnosti uporabijo temeljno obliko "spomina", pravi Brett Kagan, glavni znanstveni direktor Cortical Labs v Melbournu v Avstraliji. "Sistem na podoben način prikazuje, kako rečna postelja beleži spomin na reko," pravi.

Leta 2022 sta Kagan in njegovi sodelavci 2 href = "https://www.nature.s.nature/41586-03229-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-0329-TI. Data-Label = "https://www.nature.com/articles/d41586-03229-y" Data-Track-category = "Body Link"> Nevroni v skledi -znani kot Disbrain-se lahko z električno spodbudo naučijo igrati tabelo, podobno tenisu. Navdušen nad tem delom, Yoshikatsu Hayashi, biomedicinski inženir na Univerzi v Readingu v Veliki Britaniji, in njegovi sodelavci ter njegovi sodelavci, ali lahko obvlada tudi nebiološko gradivo.

Hayashi in njegovi sodelavci so se obrnili na hidrogele - želeje podobne materiale, ki se uporabljajo za različne aplikacije, kot so komponente za mehke robote - in vsebujejo nabitih delcev, imenovanih ioni. Ko je ta hidrogel električno stimuliran, se ioni premikajo skozi material in z njim potegnejo molekule vode, kar spremeni hidrogel. Ta sprememba porazdelitve ionov vpliva na naslednje ureditve delcev, pravi Hayashi.

"To je kot fizični spomin."

Če želite preizkusiti, ali bi ta 'pomnilnik' lahko Hydrogelu omogočil igranje pong , so raziskovalci uporabili elektrode za povezovanje gradiva z igro v računalniku. Igra je bila razdeljena na omrežje šestih kvadratov, ki je ustrezala šestim parom elektrod. Vsakič, ko je žoga šla skozi enega od kvadratov, so ustrezne elektrode poslale električni signal v hidrogel, ki je spremenil ionski položaj. Nato so senzorske elektrode izmerile električni tok obkroženih ionov in te podatke vrnile nazaj v računalnik, kar jih je razlagalo kot ukaz za premikanje lopata igre v nov položaj. Sčasoma se je to oblikovalo v temeljni "spomin", saj so na gibanje ionov vplivali njihovi prejšnji premiki.

Hitro učenec

Na začetku je hidrogel zadel žogo približno polovico časa, vendar je v približno 24 minutah povečal svojo hitrost zadetka na 60%, kar kaže, da material posodablja svoj "spomin" gibanja kroglice z uporabo ionskega vzorca. Izboljšana zmogljivost je privedla tudi do daljših shodov - časov, ko je vpletena žoga.

Raziskovalci so izvedli kontrolne eksperimente, v katerih je hidrogel prejel napačne informacije o položaju kroglice ali je bil "slepi", ki jih sploh ne spodbujajo. To je pomenilo, da položaji ionov gela niso ravno odražali zaslonske igre. V teh pogojih pong igra hidrogela ni pokazala izboljšav, kar kaže na to, da se izboljša le, če so dodane pravilne informacije.

Dominiral je hidrogel pong ne tako hitro kot jedbrana, ki je potrebovala manj kot 20 minut, da se po svojih najboljših močeh potrudi. "Hidrogeli so veliko enostavnejši sistem," pravi Hayashi. Dodaja pa, da rezultati kažejo, da imajo hidrogeli nadaljnje aritmetične veščine, ki bi jih raziskovalci lahko podprli pri razvoju učinkovitejših algoritmov.

"Avtorji so sledili ustvarjalnemu pristopu k prenosu konceptov iz nevroznanosti v bolj fizični sistem," pravi Kagan. Toda več dela je treba opraviti, da se pokaže, da se hidrogeli dejansko lahko 'učijo', dodaja.

    >
  1. močna, V., Holderbaum, W. & Hayashi, Y. Cell Rep. Phys. Sci. 5 , 102151 (2024).

    Kagan, B. J. et al. Neuron 110 , 3952–3969 (2022).


  2. Prenesite reference