ساخت نوعی هیدروژل که می‌تواند بازی پونگ را یاد بگیرد

در پژوهشی جدید محققان نشان دادند نوعی هیدروژل ساده –ماده‌ای نرم و انعطاف‌پذیر– می‌تواند بازی کامپیوتری ساده‌‌ای متعلق به دهه 1970 به نام پونگ (Pong) را یاد بگیرد. البته هنوز تا ساختن مغز مصنوعی یا ماده‌ای هوشمند راه زیادی پیش رو داریم اما این پژوهش می‌خواهد نشان بدهد ماده‌ای ابتدایی مثل هیدروژل نیز توانایی یادگیری و به‌یادآوردن دارد.

براساس گزارش Ars Technica، «یوشیکاتسو هایاشی» (Yoshikatsu Hayashi) از دانشگاه ریدینگ بریتانیا می‌گوید: «تحقیقات ما نشان می‌دهد حتی مواد بسیار ساده نیز می‌توانند مانند سیستم‌های زنده یا هوش مصنوعی، رفتارهای پیچیده‌ای نشان دهند.» او می‌گوید پژوهش حاضر فرصت‌های هیجان‌انگیزی برای توسعه انواع جدیدی از مواد «هوشمند» ایجاد می‌کند، موادی که می‌توانند یاد بگیرند و با محیط سازگار شوند.

هیدروژل با توانایی بازی‌کردن پونگ

سال 2022، محققان نشان دادند می‌توان به توده‌ای از سلول‌های مغز انسان در ظرفی آزمایشگاهی (DishBrain) بازی پونگ را آموزش داد، به این صورت که باید به این سلول‌ها بازخورد داده می‌شد که موفق به ضربه‌زدن به توپ با راکت شده‌اند یا خیر. مهندسان زیست‌پزشکی دانشگاه ریدینگ می‌خواستند بررسی کنند که آیا می‌توان توانایی یادگیری مشابهی را در چیزی بسیار ساده‌تر از بافت مغز انسان نشان داد یا خیر.

براساس مقاله منتشرشده در Cell، هیدروژلی که محققان آزمایش کردند، بر پایه پلیمر الکتروفعال یا EAP است. این پلیمرها با اعمال جریان الکتریکی اندازه یا شکل خود را تغییر می‌دهند و معمولاً برای محرک‌ها و حسگرها در ماهیچه‌های مصنوعی استفاده می‌شوند. پیش‌ازاین در پژوهش دیگری محققان نشان داده بودند می‌توان از این پدیده برای ایجاد هیدروژلی استفاده کرد که ضربان داشته باشد؛ مانند قلب.

در پژوهش جدید، برای توسعه هیدروژل پیشرفته‌تر محققان رابطی ویژه و بازی اقتباسی از پونگ را توسعه دادند که فقط یک راکت دارد و شبیه این است که بازی پینگ‌پنگ را یک‌نفره و مقابل دیوار انجام دهیم.

در این آزمایش، هیدروژل‌ موقعیت توپ و راکت را از طریق تحریک الکتریکی ردیابی می‌کرد. با پیشرفت بازی، محققان اندازه‌ گرفتند که هیدروژل چند بار با راکت به توپ ضربه می‌زند. آن‌ها دریافتند با گذشت زمان، دقت هیدروژل بهبود می‌یابد و مدت طولانی‌تری موفق به ضربه‌زدن به توپ می‌شود. به‌عبارتی، طی بازی و با گذر زمان، همان‌طور که توپ حرکت می‌کند، ژل خاطره‌ای از تمام حرکات را جمع می‌کند و به‌نوعی از «حافظه» دست می‌یابد.

به گفته محققان، این هیدروژل حدود 20 دقیقه به حداکثر پتانسیل خود برای اجرای دقیق بازی رسید؛ این رقم برای DishBrain در پژوهش قبلی، 10 دقیقه بود. اکنون محققان قصد دارند در قدم‌های بعدی با مکانیسم حافظه در هیدروژل بیشتر آشنا شوند و ببینند می‌توان آن را برای کارهای دیگر هم آموزش داد یا نه.