|
Настоящий Флаббер
|
|
|
|
В фильме Робина Уильямса "Флаббер" 1997 года рассеянный профессор создает разумный шарик из слизи с невероятными способностями. Теперь, более 25 лет спустя, ученые сделали удивительное открытие, которое может привести к появлению Flubber в реальном мире. Исследователи из Университета Рединга создали неживой "гидрогелевый мозг", способный играть в видеоигру Pong.
|
|
|
|
При использовании пластины с электродами, подключенной к классической игре, желе на водной основе даже улучшилось в процессе тренировки на 10 процентов.
|
|
|
|
Хотя оно, возможно, и не такое упругое, как изобретение Робина Уильямса, исследователи считают, что этот прорыв может изменить будущее искусственного интеллекта.
|
|
|
|
Исследователи были вдохновлены более ранним экспериментом, который показал, что пластинка с клетками мозга может играть в теннис, если ее подключить к электродам.
|
|
|
|
Эти эксперименты предполагают, что "нечто, напоминающее интеллект", может быть создано из очень простых систем.
|
|
|
|
Чтобы развить эту идею еще на один шаг, исследователи исследовали, может ли неживое желе тоже научиться играть в эту игру.
|
|
|
Чтобы проверить эффективность геля в игре, исследователи подключили "ионный гидрогель" к однопользовательской версии настольного тенниса, в которой игрок должен был как можно дольше отбивать мяч от твердой стены.
|
|
|
|
Удивительно, но у гидрогеля развилась своего рода "память", которая позволила ему со временем улучшить свои характеристики.
|
|
|
|
С практикой они обнаружили, что желе стало на 10% лучше справляться с игрой и смогло проводить более длительные розыгрыши.
|
|
|
|
Ведущий автор исследования доктор Винсент Стронг из Университета Лидса говорит: "Мы показали, что гидрогели не только способны играть, но и со временем могут становиться все лучше".
|
|
|
|
Однако исследователи не утверждают, что желе обладает разумом или даже что оно обязательно "учится" играть.
|
|
|
|
Гидрогели, такие как желатин или агар, представляют собой сложные цепочки полимеров, которые становятся желеобразными, когда вы добавляете воду.
|
|
|
|
Единственное отличие желе, приготовленного в этом эксперименте, от желе, приготовленного на вашей кухне, заключается в том, что исследователи использовали "электроактивный полимер".
|
|
|
|
Эти полимеры образуют гель, который может реагировать на электрическую стимуляцию благодаря присутствию в его структуре заряженных частиц, или ионов.
|
|
|
|
"Память", которую демонстрирует гидрогель, полностью зависит от того, где в конечном итоге оказываются эти плавающие ионы.
|
|
|
|
Чтобы приготовить желейный мяч для настольного тенниса, его сначала поместили между двумя пластинами, каждая из которых была снабжена набором маленьких электродов размером три на три.
|
|
|
|
Шесть пар электродов, образующих сетку размером три на два, были заряжены для имитации движения мяча по экрану.
|
|
|
|
Оставшиеся три пары были затем использованы для обозначения задней стенки, по которой игрок передвигает лопатку.
|
|
|
|
Эти шесть электродов измеряли, где в гидрогеле концентрация ионов была наибольшей, и перемещали лопатку в это место.
|
|
|
|
При воздействии на гидрогель заряженные ионы перемещаются, увлекая за собой молекулы воды и изменяя форму желе.
|
|
|
|
При движении ионов точка с наибольшим током смещалась на задней стенке, когда шарик перемещался по экрану, что позволяло желе изменять положение лопатки.
|
|
|
|
Вначале все ионы равномерно распределены в геле, поэтому лопатка двигалась несколько хаотично.
|
|
|
|
Но по мере того, как мяч перемещался по корту, увеличивая ток, ионы смещались и накапливались в местах, куда обычно направлялся мяч.
|
|
|
|
Доктор Стронг объясняет: "Со временем, по мере движения мяча, гель запоминает все движения. Затем лопатка перемещается, чтобы приспособить мяч к моделируемой среде.
|
|
|
|
“Ионы движутся таким образом, что сохраняют в памяти все движения с течением времени, и эта ”память" приводит к повышению производительности".
|
|
|
|
Такая память позволяет гелю чаще перемещать лопатку по траектории мяча, создавая более длительные заезды.
|
|
|
|
Исследователи утверждают, что эта базовая форма памяти на самом деле очень похожа на то, что происходило в предыдущих экспериментах с клетками мозга.
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Йошикатсу Хаяси, также из Университета Рединга, говорит, что основной принцип один и тот же.
|
|
|
|
Как в гидрогелях, так и в нейронах заряженные ионы распределяются таким образом, который соответствует циклам движения в моделируемом мире настольного тенниса.
|
|
|
|
Доктор Хаяси говорит: "В нейронах ионы перемещаются внутри клеток; в геле они перемещаются наружу".
|
|
|
|
Основное различие между ними заключается в том, что гидрогель обучается медленнее - для достижения максимальной производительности клеткам мозга требуется 20 минут, в отличие от 10 минут.
|
|
|
|
Исследователи полагают, что в будущем это может обеспечить новый вид "интеллекта", который ляжет в основу нового искусственного интеллекта.
|
|
|
|
В настоящее время большинство ИИ основаны на расположении нейронов в головном мозге, отсюда и название "нейронные сети".
|
|
|
|
Однако память, которой обладает гидрогель, может стать более простой основой для интеллектуальных алгоритмов.
|
|
|
|
Исследователи говорят, что их следующая цель - извлечь из гидрогеля алгоритмы, которые позволят реализовать эту уникальную форму памяти.
|
|
|
|
Источник
|
