En la película Flubber de Robin Williams de 1997, un profesor distraído crea una bola sensible con poderes increíbles.
Ahora, más de 25 años después, los científicos han hecho un descubrimiento sorprendente que podría llevar a Flaubert al mundo real.
Investigadores de la Universidad de Reading han creado un ‘cerebro de hidrogel’ inanimado capaz de jugar al videojuego Pong.
Usando una placa de electrodos adherida al juego clásico, la gelatina a base de agua pudo incluso mejorar un 10 por ciento con la práctica.
Si bien puede que no sea tan dinámico como el invento de Robin Williams, los investigadores creen que este avance podría cambiar el futuro de la inteligencia artificial.
Los investigadores se inspiraron en un experimento anterior que demostró que una placa de células cerebrales podía jugar al pong cuando estaba unida a electrodos.
Estos experimentos sugieren que se puede crear “algo parecido a la inteligencia” a partir de sistemas muy simples.
Para llevar esa idea un paso más allá, los investigadores investigaron si las medusas no vivas podrían aprender a jugar.
Para probar las capacidades de juego del gel, los investigadores conectaron un ‘hidrogel iónico’ a una versión de Pong para un solo jugador, donde el jugador tenía que hacer rebotar una pelota en una pared sólida durante el mayor tiempo posible.
Sorprendentemente, el hidrogel desarrolló una especie de ‘memoria’ que permitió que su rendimiento mejorara con el tiempo.
Los investigadores están un paso más cerca de crear un flubber de la vida real al diseñar una gelatina capaz de jugar al videojuego Pong.
Con la práctica, descubrieron que Jelly mejoró un 10 por ciento en el juego y pudo realizar peloteos más largos.
El autor principal, el Dr. Vincent Strong, de la Universidad de Leeds, afirmó: «Hemos demostrado que los hidrogeles no sólo se pueden reproducir; De hecho, es posible que mejoren con el tiempo”.
Sin embargo, los investigadores no dicen que la gelatina sea sensible o incluso que necesariamente “aprende” a jugar.
Los hidrogeles, como la gelatina o el agar, son cadenas complejas de polímeros que se vuelven gelatinosas cuando se les agrega agua.
La única diferencia entre esta gelatina de prueba y la gelatina de cocina es que los investigadores utilizaron un “polímero electroactivo”.
Los hidrogeles iónicos (en la foto) utilizados por los investigadores pueden desarrollar una forma de “memoria” al cambiar en respuesta a la estimulación eléctrica.
Los investigadores descubrieron que un hidrogel puede aprender a jugar el clásico juego de pong (en la foto) e incluso mejorar hasta un 10 por ciento con la práctica.
Estos polímeros forman un gel que puede responder a la estimulación eléctrica debido a la presencia de partículas cargadas, o iones, atrapados dentro de su estructura.
La “memoria” que exhibe el hidrogel se debe enteramente al lugar donde terminan estos iones flotantes.
Para hacer Jelly Play Pong, primero lo intercalaron entre dos placas, cada una con una serie de pequeños electrodos de tres por tres.
Se cargaron seis de estos pares de electrodos, formando una rejilla de tres por dos, para simular el movimiento de la pelota a través de la pantalla.
Los tres pares restantes se utilizaron para representar la pared trasera donde el jugador movía su pala.
Los investigadores colocaron la gelatina sobre una rejilla de electrodos (en la foto de la izquierda) que le permitió imitar el movimiento de paletas y pelotas mediante estimulación eléctrica.
Los investigadores se inspiraron en un estudio anterior que demostró que una placa de neuronas de ratón (en la foto) a la que llamaron “cerebro plato” podía aprender a jugar pong.
Estos seis electrodos midieron dónde estaban más concentrados los iones en el hidrogel y movieron la paleta a esa posición.
Cuando se estimula el hidrogel, los iones cargados se mueven, arrastrando consigo las moléculas de agua y cambiando la forma de la gelatina.
A medida que los iones se mueven, el punto con la corriente más alta se moverá hacia la pared trasera a medida que la pelota se mueve por la pantalla, permitiendo que la gelatina cambie la posición de la paleta.
Al principio, todos los iones se distribuyen uniformemente en el gel, por lo que la paleta se mueve de forma algo aleatoria.
Pero a medida que se agrega más corriente a medida que la pelota se mueve por la cancha, los iones migran y se acumulan donde la pelota debía ir.
El Dr. Strong explica: ‘Con el tiempo, el gel recopila recuerdos de todos los movimientos a medida que se mueve la pelota. Y luego la paleta se mueve para acomodar esa pelota dentro del entorno simulado.
El hidrogel ‘aprendió’ a jugar gracias al movimiento de partículas cargadas que se formaban en lugares donde a menudo se simulaba la pelota. En este experimento (en la foto), la gelatina alcanzó su máximo rendimiento después de 20 minutos de ejercicio.
“Los iones se mueven de una manera que mapea todas las memorias de movimiento a lo largo del tiempo, y esta “memoria” da como resultado un rendimiento mejorado”.
Este gel con memoria permite que la pala se acerque a la trayectoria de la pelota con más frecuencia, creando peloteos más largos.
Los investigadores afirman que esta forma básica de memoria es bastante similar a lo que sucedió en experimentos anteriores con células cerebrales.
El coautor, el doctor Yoshikatsu Hayashio, de la Universidad de Reading, dice que el principio básico es el mismo.
Tanto en los hidrogeles como en las neuronas, los iones cargados se mueven en una distribución que se corresponde con los bucles de movimiento en el mundo simulado de Pong.
El Dr. Hayashi dijo: ‘En las neuronas, los iones se mueven entre las células; Cárcel, se les acaba.’
Más allá de aprender a jugar un juego simple como Pong, los investigadores esperan desarrollar algoritmos que permitan a los hidrogeles adquirir recuerdos para crear un nuevo terreno común para la inteligencia artificial.
La principal diferencia entre los dos es que los hidrogeles aprenden lentamente: tardan 20 minutos en alcanzar el máximo rendimiento, frente a los 10 minutos de las células cerebrales.
En el futuro, los investigadores creen que podría proporcionar un nuevo tipo de “inteligencia” que sirva de base para la nueva IA.
Actualmente, la mayor parte de la IA se basa en la disposición de las neuronas del cerebro, de ahí el nombre de “red neuronal”.
Sin embargo, la memoria que presentan los hidrogeles puede proporcionar una base sencilla para algoritmos inteligentes.
Los investigadores dicen que su próximo objetivo es extraer el algoritmo del hidrogel que permite esta memoria única.
Cómo aprende la inteligencia artificial utilizando redes neuronales
Los sistemas de IA se basan en redes neuronales artificiales (RNA), que intentan imitar la forma en que funciona el cerebro para aprender.
Las RNA se pueden entrenar para reconocer patrones en la información (incluidos el habla, los datos de texto o las imágenes visuales) y son la base de una gran cantidad de avances en IA en los últimos años.
La IA convencional utiliza entradas “enseñadas” alimentando a un algoritmo con una gran cantidad de información sobre un tema en particular.
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Las aplicaciones prácticas incluyen el servicio de traducción de idiomas de Google, el software de reconocimiento facial de Facebook y el Live Filter de cambio de imágenes de Snapchat.
El proceso de ingresar estos datos puede llevar mucho tiempo y limitarse a un tipo de conocimiento.
Una nueva generación de ANN llamada redes neuronales adversarias enfrenta la inteligencia de dos robots de IA entre sí, permitiéndoles aprender unos de otros.
Este enfoque está diseñado para acelerar el proceso de aprendizaje y refinar el resultado producido por el sistema de IA.
