"Hidrojel Beyin" pong oynamayı öğreniyor
22 Ağustos 2024
Bugün (22 Ağustos) Cell Reports Physical Science'da yayınlanan bir çalışmada, Dr. Yoshikatsu Hayashi liderliğindeki bir ekip, basit bir hidrojelin - yumuşak, esnek bir malzeme türü - basit 1970'ler bilgisayar oyunu 'Pong'u oynamayı öğrenebileceğini gösterdi. Özel olarak yapılmış çok elektrotlu bir dizi aracılığıyla klasik oyunun bir bilgisayar simülasyonuyla arayüzlenen hidrojel, zamanla gelişmiş performans gösterdi.
Reading Üniversitesi Biyolojik Bilimler Fakültesi'nde biyomedikal mühendisi olan Dr. Hayashi , "Araştırmalarımız, çok basit malzemelerin bile tipik olarak canlı sistemler veya gelişmiş yapay zeka ile ilişkilendirilen karmaşık, uyarlanabilir davranışlar sergileyebileceğini gösteriyor." dedi.
"Bu, öğrenebilen ve çevrelerine uyum sağlayabilen yeni tip 'akıllı' malzemelerin geliştirilmesi için heyecan verici olanaklar yaratıyor."
Ortaya çıkan öğrenme davranışının, elektriksel uyarıya yanıt olarak hidrojel içindeki yüklü parçacıkların hareketinden kaynaklandığı ve malzemenin içinde bir tür 'hafıza' oluşturduğu düşünülmektedir.
Reading Üniversitesi'nden ilk yazar ve robotik mühendisi Vincent Strong, "İyonik hidrojeller, daha karmaşık sinir ağlarıyla aynı tür bellek mekaniğine ulaşabilir" diyor. "Hidrojellerin yalnızca Pong oynayabildiğini değil , zamanla bunda daha iyi hale gelebileceğini gösterdik."
Araştırmacılar, bir kaptaki beyin hücrelerinin , performansları hakkında geri bildirim sağlayacak şekilde elektriksel olarak uyarılması durumunda Pong oynamayı öğrenebileceğini gösteren önceki bir çalışmadan ilham aldılar .
Çalışmanın ilgili yazarlarından Dr. Hayashi, "Makalemiz, basit yapay sistemlerin, beynimizin vücudumuzu kontrol etmesini sağlayan geri bildirim döngülerine benzer kapalı döngüleri hesaplayıp hesaplayamayacağı sorusunu ele alıyor" dedi.
“Hem nöronlarda hem de hidrojellerde temel prensip, iyon göçünün ve dağılımlarının Pong dünyasındaki duyusal-motor döngüleriyle ilişkilendirilebilen bir hafıza fonksiyonu olarak çalışabilmesidir . Nöronlarda iyonlar hücrelerin içinde çalışır. Jelde ise dışarıda çalışırlar.”
Mevcut AI algoritmalarının çoğu sinir ağlarından türetildiği için araştırmacılar, hidrojellerin yeni, daha basit algoritmalar geliştirmek için kullanılabilecek farklı bir tür "zeka"yı temsil ettiğini söylüyor. Araştırmacılar gelecekte, hafızasının ardındaki mekanizmaları inceleyerek ve diğer görevleri yerine getirme yeteneğini test ederek hidrojelin "hafızasını" daha fazla araştırmayı planlıyor.
Çırpınan jel kalp dokusunu taklit ediyor
Proceedings of the National Academy of Sciences'da yayınlanan yakın tarihli ilgili bir çalışmada, Dr. Hayashi'nin ekibi, Reading meslektaşları Dr. Zuowei Wang ve Dr. Nandini Vasudevan ile birlikte, farklı bir hidrojel malzemesinin harici bir kalp pili ile ritimde atması için nasıl öğretilebileceğini gösterdi. Bu, canlı hücreler dışında bir malzeme kullanılarak ilk kez başarıldı [...]
İlgili Makale:
Electro-Active Polymer Hydrogels Exhibit Emergent Memory When Embodied in a Simulated Game-Environment” by Strong, Holderbaum, and Hayashi, 22 August 2024, Cell Reports Physical Science. DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102151
Kaynak: Reading Üniversitesi, "Hidrojel beyin pong oynamayı öğreniyor" erişim: 2024 Ağustos 24, (
https://www.reading.ac.uk/news/2024/Research-News/Hydrogel-brain-learns-to-play-pong)
