Egy egyszerű mesterséges intelligencia (AI) rendszer, amely zselészerű anyagból készül, és elektródákkal van összekötve, képes „megtanulni” a klasszikus videojátékotPongjátszani és idővel fejlődni – derül ki egy ma közzétett tanulmányból 1.

Az eredmények az első lépés annak bemutatása felé, hogy a szintetikus anyagok felhasználhatják a „memória” alapvető formáját a teljesítmény fokozása érdekében – mondja Brett Kagan, az ausztráliai Melbourne-ben található Cortical Labs tudományos igazgatója. „A rendszer hasonló módon rögzíti a memóriát, mint ahogy a meder egy folyó emlékét rögzíti” – mondja.

2022-ben Kagan és kollégái megmutatták 2hogy egy rendszer Neuronok egy edényben – DishBrain néven ismert – elektromos stimuláció révén megtanulhatja az asztaliteniszhez hasonló videojátékot. E munka ihlette Yoshikatsu Hayashit, a Readingi Egyetem (Egyesült Királyság) orvosbiológiai mérnökét és kollégáit azon töprengett, hogy használható-e nem biológiai anyag is.Pongirányítani tudta.

Hayashi és munkatársai a hidrogélek felé fordultak – zselészerű anyagok, amelyeket különféle alkalmazásokhoz használnak, például lágy robotok alkatrészeit –, amelyek töltött részecskéket, úgynevezett ionokat tartalmaznak. Amikor ezt a hidrogélt elektromosan stimulálják, az ionok áthaladnak az anyagon, és magukkal húzzák a vízmolekulákat, megváltoztatva a hidrogélt. Az ionok eloszlásának ez a változása befolyásolja a részecskék következő elrendezését, mondja Hayashi.

– Olyan, mint egy fizikai emlék.

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

Annak tesztelésére, hogy ez a „memória” lehetővé teszi-e a hidrogél számáraPongA játékhoz a kutatók elektródák segítségével csatlakoztatták az anyagot a játékhoz egy számítógépen. A játékot hat négyzetből álló rácsra osztották, amelyek hat pár elektródának felelnek meg. Minden alkalommal, amikor a labda áthaladt az egyik négyzeten, a megfelelő elektródák elektromos jelet küldtek a hidrogélnek, ami megváltoztatta az ion helyzetét. Ezután az érzékelőelektródák megmérték az újraelhelyezett ionok elektromos áramát, és ezt az információt visszaküldték a számítógépnek, amely a játékütő új pozícióba helyezésére vonatkozó parancsként értelmezte. Idővel ez alapvető „emlékezetté” alakult, mivel az ionok mozgását korábbi átrendeződéseik befolyásolták.

Gyorsan tanuló

Kezdetben a hidrogél körülbelül az idő felében találta el a labdát, de körülbelül 24 perc alatt 60%-ra növelte a találati arányt, ami arra utal, hogy az anyag az ionos mintázat segítségével frissíti a labda mozgásának „memóriáját”. A javuló teljesítmény hosszabb rangadókat is eredményezett – amikor a labda játékban van.

A kutatók kontrollkísérleteket végeztek, amelyek során a hidrogél hamis információt kapott a labda helyzetéről, vagy „vakon” működött úgy, hogy egyáltalán nem stimulálták. Ez azt jelentette, hogy a gél ionjainak helyzete nem tükrözte pontosan a képernyőjátékot. APong- A hidrogél játéka nem mutatott javulást ilyen körülmények között, ami azt sugallja, hogy csak akkor lesz jobb, ha a megfelelő információkat táplálják.

A hidrogél domináltPongnem olyan gyors, mint a DishBrain, amelynek kevesebb, mint 20 percbe telt a legjobb teljesítménye. „A hidrogélek sokkal egyszerűbb rendszer” – mondja Hayashi. De hozzáteszi, hogy az eredmények arra utalnak, hogy a hidrogélek további számítási képességekkel rendelkeznek, amelyek segíthetik a kutatókat hatékonyabb algoritmusok kidolgozásában.

„A szerzők kreatív megközelítést alkalmaztak az idegtudomány fogalmainak egy fizikaibb rendszerre történő alkalmazásában” – mondja Kagan. De még több munkát kell végezni annak bizonyítására, hogy a hidrogélek valóban képesek „tanulni” – teszi hozzá.