Ett enkelt artificiell intelligens (AI) som består av ett geléliknande material och är anslutet till elektroder kan 'lära sig' för att spela det klassiska videospel pong och förbättra över tid, så en studie publicerad idag >>>> 1/////data-referenser "> Data .

Resultaten är ett första steg för att visa att syntetiska material kan använda en grundläggande form av "minne" för att öka prestandan, säger Brett Kagan, Chief Scientific Officer på Cortical Labs i Melbourne, Australien. "Systemet visar på liknande sätt minne hur en flodbädd registrerar minnet om en flod," säger han.

In 2022, KAGAN and his colleagues 2 href = "https://www.nature.com/articles/d41586-03229-Y" Data-Track = "Click" DATA-LABEL = "https://www.nature.com/articles/d41586-03229-y" Data-track-category = "Body Link"> Neuroner i en skål -känd som Dishbrain-kan lära sig att spela bordtennis-liknande videospel genom elektrisk stimulering. Inspirerad av detta arbete, Yoshikatsu Hayashi, en biomedicinsk ingenjör vid University of Reading, Storbritannien och hans kollegor och hans kollegor, om ett icke-biologiskt material också kunde behärska.

Hayashi och hans kollegor vände sig till hydrogeler - geléliknande material som används för olika applikationer som komponenter för mjuka robotar - och innehåller de laddade partiklarna som kallas joner. När denna hydrogel är elektriskt stimulerad rör sig jonerna genom materialet och drar vattenmolekyler med den, vilket förändrar hydrogeln. Denna förändring i fördelningen av jonerna påverkar nästa arrangemang av partiklar, säger Hayashi.

"Det är som ett fysiskt minne."

För att testa om detta "minne" kunde göra det möjligt för hydrogeln att spela pong , använde forskarna elektroder för att ansluta materialet till spelet på en dator. Spelet delades upp i ett rutnät på sex rutor som motsvarade sex par elektroder. Varje gång bollen gick igenom en av rutorna skickade motsvarande elektroder en elektrisk signal till hydrogeln, vilket ändrade jonpositionen. Sedan mätte sensorelektroder den elektriska strömmen för de omgivna jonerna och returnerade denna information tillbaka till datorn, som tolkade den som ett kommando för att flytta spelracketen till en ny position. Med tiden bildades detta till ett grundläggande "minne", eftersom jonernas rörelser påverkades av deras tidigare förändringar.

snabb elev

I början träffade hydrogel bollen ungefär halva tiden, men ökade sin träfffrekvens till 60% på cirka 24 minuter, vilket indikerar att materialet uppdaterar sitt "minne" av bollens rörelser med jonmönstret. Den förbättrade prestanda ledde också till längre rally - de tider då bollen är involverad.

Forskarna genomförde kontrollexperiment där hydrogeln fick felaktig information om bollens position eller var "blind" som drivs genom att inte stimulera den alls. Detta innebar att positionerna för gelens joner inte exakt återspeglade skärmspelet. Under dessa förhållanden visade pong -spelet i hydrogel inga förbättringar, vilket indikerar att det bara blir bättre om rätt information läggs till.

Hydrogel dominerade pong inte så snabbt som skålen, vilket behövde mindre än 20 minuter för att göra sitt bästa. "Hydrogeler är ett mycket enklare system", säger Hayashi. Men han tillägger att resultaten indikerar att hydrogeler har ytterligare aritmetiska färdigheter som forskare kan stödja för att utveckla effektivare algoritmer.

"Författarna har följt ett kreativt tillvägagångssätt för att överföra koncept från neurovetenskap till ett mer fysiskt system," säger Kagan. Men mer arbete måste göras för att visa att hydrogeler faktiskt kan "lära sig", tillägger han.