Vedci dokázali neživý materiál naučiť hrať Pong: Hovoria o inej forme inteligencie
Výskumníci v novej štúdii dokázali naučiť hydrogél hrať známu hru Pong. Tvrdia, že neživý hydrogél sa v hre zlepšoval, akoby mal pamäť.
Nová štúdia publikovaná v Cell Press, dokázala, že aj neživé hydrogély sa dokážu naučiť hrať jednu z najznámejších videohier, Pong. Nielen že sa túto hru dokážu naučiť, no s každým ďalším pokusom sa v nej vedia zlepšovať.
Autori výskumu pripojili hydrogély do virtuálneho prostredia a následne aplikovali systém spätnej väzby pre “paličku” v hre, ktorú predstavovala distribúcia nabitých častíc vo vnútri hydrogélu a pozíciou loptičky, ktorú predstavovala elektrická stimulácia gélu.
Vedci si všimli, že s praxou sa presnosť hydrogélu zlepšila až o 10%, čo viedlo k dlhším výmenám loptičky. Dokázali tým, že aj neživé materiály môžu využívať pamäť na to, aby lepšie pochopili svoje prostredie. Zároveň ale dodávajú, že potrebujeme viac podobných štúdií, než dokážeme definitívne potvrdiť, že aj hydrogély sa dokážu učiť.
“Iónové hydrogély dokážu dosiahnuť rovnaké pamäťové mechaniky ako komplexnejšie neurónové siete. V našej práci sme ukázali, že hydrogély sa nielenže dokážu naučiť hrať Pong, no dokážu sa v ňom zlepšovať,” tvrdí jeden z autorov výskumu, Vincent Strong.
Novú štúdiu inšpirovali predchádzajúce výskumy, v rámci ktorých vedci naučili mozgové bunky hrať Pong pomocou elektrickej stimulácie, ktorá im dáva spätnú väzbu o tom, ako sa im v hre darilo. Autori ale chceli tentokrát zistiť, či dokážu aj umelé systémy vytvoriť podobné signály spätnej väzby, aké vytvárajú mozgy pri ovládaní nášho tela.
Neživý materiál sa dokázal naučiť ako lepšie hrať Pong
Základným princípom je, že rovnako ako v prípade neurónov, v prípade hydrogélov môže migrácia iónov a ich distribúcia slúžiť ako pamäť, ktorá následne ovláda pohyb paličky vo svete hry Pong. Ako autori štúdie vysvetľujú, v prípade neurónov sa ióny pohybujú vo vnútri buniek, v hydrogéli sa pohybujú vonku.
Neprehliadnite
Hydrogél je komplexný polymér, ktorý sa vie premeniť na želatínovú štruktúru, keď je hydratovaný. V prípade tohto výskumu vedci používali elektroaktívny polymér, ktorý dokáže reagovať na elektrickú stimuláciu vďaka prítomnosti iónov. Keď výskumníci takýto hydrogél elektricky stimulujú, ióny sa presúvajú a s nimi ťahajú aj molekuly vody. Tento pohyb znamená, že hydrogél dočasne mení svoj tvar.
“Čas za ktorý hydrogél odpuchne je dlhší ako čas, ktorý sa vyžaduje na jeho napuchnutie. Znamená to, že ďalší pohyb iónov je ovplyvnený ich predchádzajúcim pohybom, čo sa podobá na to, ako funguje pamäť. Neustále preusporiadanie iónov vo vnútri hydrogélu sa zakladá na predchádzajúcich usporiadaniach,” vysvetľuje Strong.
Na základe tohto poznatku chceli vedci zistiť, či by takáto “pamäť” hydrogélu dovolila materiálu hrať Pong. Elektródami pripojili hydrogél k virtuálnemu prostrediu a následne začali hru s tým, že loptičku poslali náhodným smerom. Následne použili elektrickú stimuláciu, aby hydrogélu povedali, kde sa loptička nachádza a merali pohyb iónov v hydrogéli na to, aby určili polohu jeho pálky.
Výskumníci chcú ďalej skúmať pamäť hydrogélov
Autori štúdie nechali hydrogél hrať niekoľko hier. Popritom skúmali, ako sa zlepšuje presnosť materiálu. Tu sa ukázalo, že čím viac hydrogél hru hral, tým dokázal loptičku trafiť častejšie. Predchádzajúce experimenty ukázali, že mozgové bunky dokázali hrať Pong približne 10 minút. Hydrogél dokázal hru udržať 20 minút.
Autori štúdie vysvetľujú, že väčšina existujúcich AI algoritmov je odvodená z neurónových sietí. V tomto prípade ale možno povedať, že hydrogély reprezentujú odlišnú formu inteligencie. Tá by sa mohla využiť na vytvorenie nových, jednoduchších algoritmov.
Na začiatku sme ale spomenuli, že ešte je priskoro na vyvodzovanie akýchkoľvek záverov, čo je názor, s ktorým sa stotožňujú autori štúdie. Už majú naplánované ďalšie výskumy, v ktorých sa hlbšie pozrú na mechanizmy, ktoré sa ukrývajú za “pamäťou” hydrogélu. Zároveň otestujú, či hydrogél zvládne aj úlohy náročnejšieho typu. Ich cieľom je dokázať, že v hydrogéloch naozaj dochádza k učeniu sa.
Komentáre