Гидрогели-чемпионы: Неживые материалы учатся играть в теннис

0
42

В мире науки совершилось удивительное открытие, которое перевернуло представления о границах “живого” интеллекта. Исследователи из Университета Рединга доказали, что неживые гидрогели, простые полимерные материалы, способны не только играть в видеоигру Pong, но и совершенствовать свои навыки с опытом, подобно живым существам.

Искусственный интеллект без нейронов

Представьте себе: желеобразный материал, напоминающий желатин, который учится управлять виртуальной ракеткой в классической игре Pong. Именно это продемонстрировали ученые, используя электроактивные гидрогели – необычные полимеры, реагирующие на электрические импульсы за счет движения заряженных частиц внутри себя.

Ключ к этому “обучению” кроется в способности гидрогеля запоминать.

  1. Петля обратной связи: Гидрогель подключен к виртуальному полю Pong. Положение мяча кодируется электрическими импульсами, а движение ракетки – распределением заряженных частиц внутри гидрогеля.
  2. Память в движении ионов: При каждом ударе по мячу гидрогель “запоминает” положение и траекторию, корректируя распределение ионов внутри себя. Это напоминает работу нейронов, где электрические импульсы передают информацию и формируют память.
  3. Улучшение с опытом: С каждым разом гидрогель становится точнее, его ракетка реагирует быстрее и эффективнее, увеличивая время игры и демонстрируя рост мастерства.

От тенниса к новым алгоритмам ИИ

В ходе экспериментов гидрогелю потребовалось около 20 минут, чтобы достичь пиковой производительности, в то время как нейроны-игроки справлялись с задачей за 10 минут. Несмотря на разницу, результат впечатляет: неживой материал демонстрирует адаптацию и “обучение” в реальном времени.

Это открытие имеет колоссальное значение для будущего ИИ. Гидрогели предлагают альтернативный подход к созданию интеллектуальных систем, основанный не на сложных нейронных сетях, а на более простых механизмах, управляемых движением ионов.

В будущем исследователи планируют:

  • Раскрыть механизмы памяти гидрогеля: Углубиться в то, как именно происходит кодирование информации и формирование “памяти” в этом материале.
  • Проверить новые задачи: Попробовать применить гидрогель к решению задач, отличных от Pong, чтобы оценить его универсальность.
  • Извлечь алгоритм обучения: Создать математические модели и алгоритмы, основанные на принципах “памяти” гидрогеля, для разработки новых типов ИИ.

Гидрогель – не просто материал, а прообраз нового интеллекта

Исследование гидрогелей-игроков открывает окно в мир альтернативных подходов к искусственному интеллекту. Возможно, будущее за простыми, но удивительно способными системами, вдохновленными природой и ее элементарными механизмами.