一个水凝胶“学会了”玩乒乓，并可以通过练习提高技巧

根据今天发表的一项研究，一种由连接在电极上的果冻状材料制成的基本人工智能(AI)系统可以“学习”如何玩经典的电子游戏“乒乓”，并随着时间的推移而改进。

澳大利亚墨尔本皮质实验室(Cortical Labs)的首席科学官Brett Kagan说，这些结果是向证明合成材料可以利用一种基本形式的“记忆”来提高性能迈出的第一步。他说:“该系统展示记忆的方式与河床记录河流记忆的方式类似。”

2022年，Kagan和他的同事展示了一个由盘子里的神经元组成的系统——被称为“类脑”——可以通过电刺激学会玩类似乒乓球的电子游戏。受到这项工作的启发，英国雷丁大学的生物医学工程师Yoshikatsu Hayashi和他的同事们想知道一种非生物材料是否也能掌握乒乓球。

Hayashi和他的同事们转向了水凝胶——一种果冻状的材料，用于各种应用，比如软机器人的组件——它含有被称为离子的带电粒子。当这种类型的水凝胶受到电刺激时，离子穿过材料并拖动水分子，导致水凝胶改变其形状。这种离子分布的变化会影响下一组粒子的排列，Hayashi说。“这就像一种物理记忆。”

为了测试这种“记忆”是否能让水凝胶玩“乒乓”，研究人员使用电极将这种材料与电脑上的游戏连接起来。游戏被分成六个方格的网格，每个方格对应六对电极。每当球穿过其中一个方块时，相应的电极就会向水凝胶发出电信号，导致离子改变位置。然后，感应电极测量重新排列的离子的电流，并将此信息传回计算机，计算机将其解释为将游戏桨移动到新位置的命令。随着时间的推移，这形成了一种基本的“记忆”，因为离子的运动受到它们过去重排的影响。