Jednoduchý systém umelej inteligencie (AI) vyrobený z želé podobného materiálu a pripojený k elektródam sa dokáže „naučiť“ klasickú videohruPonghrať a časom sa zlepšovať, tvrdí dnes zverejnená štúdia 1.

Výsledky sú prvým krokom k preukázaniu, že syntetické materiály dokážu využiť základnú formu „pamäte“ na zvýšenie výkonu, hovorí Brett Kagan, hlavný vedecký pracovník v Cortical Labs v austrálskom Melbourne. „Systém zaznamenáva pamäť podobným spôsobom, ako koryto rieky zaznamenáva pamäť rieky,“ hovorí.

V roku 2022 Kagan a jeho kolegovia ukázali 2že systém Neuróny v miske – známy ako DishBrain – sa môže naučiť hrať videohru podobnú stolnému tenisu 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 nedal použiť aj nebiologický materiál.Pongmohol ovládať.

Hayashi a jeho kolegovia sa obrátili na hydrogély - rôsolovité materiály používané na rôzne aplikácie, ako sú komponenty pre mäkké roboty - ktoré obsahujú nabité častice nazývané ióny. Keď je tento hydrogél elektricky stimulovaný, ióny sa pohybujú materiálom, ťahajú so sebou molekuly vody 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“ umožní hydrogéluPongNa hranie výskumníci použili elektródy na pripojenie materiálu k hre na počítači. Hra bola rozdelená do siete šiestich štvorcov zodpovedajúcich šiestim párom elektród. Zakaždým, keď guľa prešla cez jeden zo štvorcov, príslušné elektródy vyslali elektrický signál do hydrogélu, čo spôsobilo zmenu polohy iónu. Potom senzorové elektródy zmerali elektrický prúd presunutých iónov a preniesli tieto informácie späť do počítača, ktorý to interpretoval ako príkaz na presunutie hernej rakety do novej polohy. Postupom času sa z toho stala základná „pamäť“, pretože pohyby iónov boli ovplyvnené ich predchádzajúcimi preskupeniami.

Rýchly študent

Spočiatku hydrogél zasiahol loptičku približne v polovici času, ale zvýšil svoju rýchlosť zásahu na 60% za približne 24 minút, čo naznačuje, že materiál aktualizuje svoju „pamäť“ na pohyby lopty pomocou iónového vzoru. Zlepšený výkon viedol aj k dlhším rozohrávkam – časom, keď je lopta v hre.

Výskumníci vykonali kontrolné experimenty, v ktorých hydrogél dostával nepravdivé informácie o polohe lopty alebo fungoval „naslepo“ tým, že nebol vôbec stimulovaný. To znamenalo, že polohy iónov gélu presne neodrážali hru na obrazovke. ThePong-Hydrogélová hra za týchto podmienok nevykazovala žiadne zlepšenia, čo naznačuje, že sa zlepšuje len vtedy, keď sa podáva správne informácie.

Dominoval hydrogélPongnie tak rýchlo ako DishBrain, ktorému trvalo menej ako 20 minút, kým dosiahol najlepší výkon. "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 aplikovaniu konceptov z neurovedy na fyzikálnejší systém,“ hovorí Kagan. Je však potrebné urobiť viac práce, aby sa ukázalo, že hydrogély sa môžu skutočne „učiť“, dodáva.