العلماء يستخدمون الهيدروجيل للمساعدة في لعب وتحسين لعبة فيديو بونج | البحث والتطوير

اكتشف الباحثون مادة هلامية ناعمة ومرطبة لا تساعدك فقط على لعب لعبة الفيديو، بل تتحسن أيضًا بمرور الوقت.

وتأتي هذه النتائج بعد عامين من تعليم خلايا الدماغ كيفية تشغيل الموسيقى الكلاسيكية في السبعينيات.

وقال الفريق الذي يقف وراء الدراسة الأخيرة إنه على الرغم من إعجابهم بالعمل، إلا أنهم لم يزعموا أن الهلام المائي الخاص بهم كان واعيًا.

وقال الدكتور فنسنت سترونج، المؤلف الأول للبحث من جامعة ريدينغ: “نقول إنها تمتلك ذاكرة، وبهذه الذاكرة يمكنها تحسين الأداء من خلال اكتساب الخبرة”.

قال سترونج إن هذا العمل يمكن أن يوفر طريقة أبسط لبناء خوارزميات للشبكات العصبية – النماذج التي تدعم أنظمة الذكاء الاصطناعي بما في ذلك Chat GPT – التي تعتمد حاليًا على كيفية عمل الهياكل البيولوجية.

صدر عام 1972كانت لعبة بونج واحدة من أولى ألعاب الفيديو، وكان لها فرضية بسيطة: حرك مضربين لأعلى ولأسفل في الملعب واضرب الكرة ذهابًا وإيابًا بينهما. وكلما طالت فترة التجمع، كلما ارتفعت النتيجة.

ركزت دراسة سترونج على نسخة اللاعب الفردي، حيث يتم تحريك المجداف على طول جدار الملعب والحفاظ على ارتداد الكرة.

كتابة التقارير الخلوية في مجلة العلوم الفيزيائية، يصف هو وزملاؤه كيف قاموا بوضع هيدروجيل بوليمر نشط كهربائيًا بين لوحين، كل منهما يربط مجموعة 3 × 3 من الأقطاب الكهربائية بنظام كمبيوتر يحاكي بونج.

تم بعد ذلك تحفيز ستة من أزواج الأقطاب الكهربائية، في ترتيب 3×2، للإشارة إلى حركة الكرة داخل ميدان اللعب.

وفي أزواج الأقطاب الكهربائية الثلاثة الأخرى – التي تمثل الجدار حيث تقع الزعنفة – طبق الفريق جهدًا كهربائيًا صغيرًا وتم قياس التيار بواسطة أجهزة استشعار. تم تعريف موضع الزعنفة على أنه النقطة التي يكون فيها التيار أعلى.

والأهم من ذلك، أن نوع الهيدروجيل المستخدم في التجربة يحتوي على أيونات مشحونة. يتحركون استجابة للتحفيز الكهربائي ويبقون حيث ينتهون.

ونتيجة لذلك، فإن النقطة الموجودة على “الجدار” ذات التيار الأعلى يمكن أن تتغير مع تحرك الكرة، أي تغيير موضع الزعنفة.

وقال سترونج: “في البداية، يتم توزيع الأيونات بشكل متساو وغير متساو، لذلك يضرب المجداف الكرة ويخطئها”.

ولكن عندما تدور الكرة حول الملعب، يتلقى الجل المزيد من التحفيز الكهربائي.

وقال سترونج: “بمرور الوقت، يزداد تركيز الأيونات حيثما تكون الكرة أعلى، وهو ما يعمل كنوع من الذاكرة العضلية، مع التركيزات الأعلى كلما زادت قراءات التيار حتى يتمكن المجداف من الأداء بشكل أكثر دقة”.

بمعنى آخر، يمكن للمجداف أن يضرب الكرة في كثير من الأحيان، مما يؤدي إلى رميات أطول.

وقال الدكتور يوشيكاتسو هاياشي، مؤلف آخر للبحث من جامعة ريدينغ: “يظهر بحثنا أنه حتى المواد البسيطة جدًا يمكن أن تظهر سلوكيات معقدة ومتكيفة ترتبط عادةً بالأنظمة الحية أو الذكاء الاصطناعي المتطور”.

وقال الدكتور بريت كاجان، كبير المسؤولين العلميين في Cortical Labs، الذي عمل على خلايا الدماغ التي تلعب كرة الطاولة ولكنه لم يشارك في الدراسة الأخيرة، إن نظام الهيدروجيل يظهر ذاكرة بدائية مشابهة للطريقة التي تسجل بها ضفاف النهر الذاكرة. النهر

وقال إن هذا مفيد لفهم كيف يمكن للتغيرات في الوسط أن تساعد الإشارات الكهربائية على الانتقال بشكل أفضل.

لكنه قال إن إثبات قدرة الهلاميات المائية على “التعلم” سيتطلب المزيد من العمل بشكل ملحوظ.

وقال كاجان: “يرتبط الأداء والتقدم بموقع محدد للتحفيز. وعندما تم تغيير هذا بأي شكل من الأشكال، لم يكن من الممكن إعادة برمجة النظام لمواصلة إظهار الأداء”.

“هذا يختلف عن تجاربنا في الأنظمة العصبية، حيث أظهرنا أنه بغض النظر عن كيفية تقديم المعلومات، فإن التعلم لا يزال يحدث.”