Onderzoekers hebben een polymeergel ‘getraind’ om het computerspelletje Pong te spelen. Het spul kreeg hiervoor een basaal soort geheugen.
Een levenloos bolletje gelei met daarin geladen deeltjes, ionen, kan het computerspel Pong spelen. Het materiaal wordt na verloop van tijd zelfs beter in het spel. Onderzoekers willen met vervolgexperimenten uitzoeken of de gelei ook complexere taakjes aankan.
In een eerder onderzoek lukte het wetenschappers om met hersencellen in een schaaltje het retrospelletje Pong te spelen. De Britse ingenieur Vincent Strong en zijn collega’s van de Universiteit van Reading lieten zich daardoor inspireren om het tafeltennisspelletje te laten spelen door een nog eenvoudiger materiaal.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Hydrogel
Ze namen een polymeermateriaal dat water bevat en voegden daaraan ionen toe om het gevoelig te maken voor elektrische prikkels. Wanneer er elektriciteit door het materiaal wordt gestuurd, bewegen de ionen naar de bron van de stroom. Ze slepen het water dan met zich mee. Hierdoor zwelt de gel plaatselijk op.
In een experiment gebruikten de onderzoekers een standaardcomputer om een spelletje Pong te spelen. Ze bootsten de beweging van de bal na door stroom te sturen naar verschillende punten op een drie-bij-drie-raster van elektroden op de gel. Een tweede raster van elektroden mat de concentratie van ionen in de hydrogel. De computer interpreteerde dat als instructies over waar het de batjes naartoe moest bewegen om de digitale bal weg te kaatsen.
Het team ontdekte dat de hydrogel niet alleen het spel kon spelen, maar dat het er ook beter in werd. Na verloop van tijd nam de nauwkeurigheid van de gel met 10 procent toe. Het spul wist de digitale bal dan ook steeds langer in het spel te houden.
Geheugen
De hydrogel zwelt sneller op dan hij krimpt, maar de snelheid waarmee de gel zwelt neemt mettertijd wel af terwijl de elektrische stroom constant blijft. Deze eigenschappen leiden tot een rudimentair soort geheugen, omdat de geschiedenis van zwellingen in de gel blijft opgeslagen, zeggen de onderzoekers.
‘In plaats van dat de gel alleen maar weet wat er op dat moment gebeurt, heeft het een geheugen van de beweging van de bal gedurende het hele spel’, zegt Strong. ‘Het wordt een soort neuraal netwerk dat een geheugen heeft van het gedrag van de bal, hoe hij zich gedraagt en hoe hij beweegt.’
Computer
De hydrogel is veel minder complex dan neuronen in een brein, zegt Strong, maar het experiment bewijst dat het tot vergelijkbare taken in staat is. De gel kan mogelijk gebruikt worden om nieuwe algoritmen te ontwikkelen voor basale computers, zegt hij. Zo kunnen problemen efficiënter worden opgelost.
De gel kan echter ook zelf als een analoge computer worden ingezet. ‘Ik sluit niet uit dat er een hydrogel-ding in de hersenen van robots komt te zitten’, zegt Strong. ‘Dat klinkt cool en ik zou het graag willen zien. Hoewel, hoe praktisch dat is… dat weten we nog niet.’
