Vízalapú gél, amely játszik és tanul
Az új kutatások során a tudósok felfedezték, hogy egy puha és vízben gazdag gél nemcsak képes játszani a Pong videójátékkal, hanem idővel javul a teljesítménye is. Ez a felfedezés közel két évvel azután érkezett, hogy agysejteket tanítottak meg a 70-es évek klasszikusának játékára, amelyet a kutatók „valami, ami hasonlít az intelligenciára” eredménynek neveztek.
A legújabb tanulmány mögött álló csapat, amely a Readingi Egyetemen dolgozik, azt állítja, hogy míg inspirálódtak a korábbi munkából, nem állítják, hogy a hidrogel tudatos. „Azt állítjuk, hogy van memóriája, és ezen a memórián keresztül képes a teljesítmény javítására tapasztalatok gyűjtésével” – mondta Dr. Vincent Strong, a kutatás első szerzője.
Strong szerint a kutatás egy egyszerűbb módot kínálhat az algoritmusok fejlesztésére a neurális hálózatok számára – amelyek a mesterséges intelligencia rendszerek, például a Chat GPT alapját képezik. Jelenleg ezek a biológiai struktúrák működésén alapulnak.
Az 1972-ben megjelent Pong volt az egyik első videójáték, amelynek egyszerű premisszája van: két ütő a pályán fel és le mozgatható, hogy egy labdát visszaüssenek egymás között. Minél hosszabb a rally, annál magasabb a pontszám.
Strong tanulmánya egy egyjátékos verzióra összpontosított, amelyben az ütő egy fal mentén mozog, hogy a labda folyamatosan pattogjon. A Cell Reports Physical Science folyóiratban írt cikkében a kutatók leírják, hogyan helyeztek el egy elektroaktív polimergélt két lemez között, amelyek mindegyike egy 3×3-as elektróda mátrixot tartalmazott, amely egy számítógépes rendszerhez volt csatlakoztatva, amely a Pongot szimulálta.
Az elektróda párjainak hatását, egy 3×2-es elrendezésben, stimulálták, hogy a játék labdájának mozgását képviseljék. A másik három elektróda pár a falat képviselte, ahol az ütő található, és ott egy kis feszültséget alkalmaztak, amelyet érzékelők mértek. Az ütő helyét az áram legmagasabb értéke határozta meg.
Fontos, hogy a kísérlet során használt hidrogel töltött ionokat tartalmaz. Ezek az ionok elektromos ingerlés hatására mozognak, és ott maradnak, ahol végül landolnak. Ennek eredményeként a „fal” mentén a legmagasabb áramérték elmozdulhat a labda mozgása mellett, így az ütő pozíciója is változhat.
„Kezdetben az ionok egyenletesen és véletlenszerűen oszlottak el, így az ütő talál és eltéveszt a labdát” – mondta Strong. „De ahogy a labda pattog a pályán, a gél egyre több elektromos ingerlést kap.”
„Idővel az ion koncentrációk ott növekednek, ahol a labda a legtöbbször van, működve mint egyfajta izom memória, mivel a magasabb koncentrációval magasabb elektromos áramértékek észlelhetők, és az ütő pontosabban tud cselekedni” – tette hozzá Strong. Más szavakkal, az ütő képes gyakrabban eltalálni a labdát, ami hosszabb rallykat eredményez.
„Kutatásunk azt mutatja, hogy még nagyon egyszerű anyagok is képesek összetett, adaptív viselkedésekre, amelyek általában élő rendszerekhez vagy kifinomult mesterséges intelligenciához társulnak” – mondta Dr. Yoshikatsu Hayashi, a kutatás másik szerzője.
Érdekes tény, hogy a hidrogel rendszerek alapszintű memóriát mutatnak, hasonlóan ahhoz, ahogy egy folyómeder megőrzi a folyó emlékét.
