Britische Forscher brachten einem Hydrogel bei, das Computerspiel Pong aus den 70er Jahren zu spielen und dabei immer besser zu werden. Die Studie baut auf früheren Forschungen auf, die gezeigt haben, dass ein ähnliches Experiment mit Gehirnmasse durchgeführt werden kann.
Die Biomedizin-Ingenieure Vincent Strong, William Holderbaum und Yoshikatsu Hayashi, alle von der University of Reading, wollten erforschen, ob eine ähnliche Lernfähigkeit in etwas weitaus Einfacherem als menschlichem Hirngewebe nachgewiesen werden kann.
Das Ziel künstlicher neuronaler Netze ist es, die Funktionen biologischer Gehirne nachzuahmen, um Rechenalgorithmen zu entwickeln. Diese rein künstlichen Implementierungen können jedoch nicht das adaptive Verhalten erreichen, das in biologischen neuronalen Netzen (BNNs) durch ihren inhärenten Speicher zu finden ist.
Alternative Computermedien, die biologische Neuronen mit Computerhardware integrieren, zeigten ein ähnliches emergentes Verhalten über den Speicher, wie es in BNNs zu finden ist.
Können emergente Speicherfunktionen mit alternativen Medien erreicht werden, wenn man die aktuellen Theorien zu BNNs anwendet?
Die Forscher der Universität Reading platzierten ein Stück Gel auf Wasserbasis zwischen zwei Elektrodenplatten. Sie führten dem Gel elektrische Ströme zu, die Paddel und Ball repräsentierten, und trainierten es so, die Zeit zu verlängern, in der der Ball im Spiel war. Nach 20 Minuten erreichte das Gel seine maximale „Kapazität“.
Die Autoren der Studie sagen, dass ihre Ergebnisse nicht darauf hindeuten, dass das Material lebendig ist, sondern eher, dass es eine Art Gedächtnis hat, ähnlich dem Eindruck, den ein Kissen auf der Haut hinterlässt. Ihre Erkenntnisse könnten auch für die Entwicklung künstlicher Intelligenz nützlich sein. Derzeit werden maschinelle Lernsysteme nach biologischen Prozessen modelliert; dieses Experiment könnte ein alternatives Beispiel liefern, nach dem Systeme wie ChatGPT modelliert werden können.
Dennoch ist die Entdeckung interessant, denn sie eröffnet definitiv einige faszinierende Möglichkeiten zur Erforschung. Nicht zuletzt geht es darum, die Mechanismen hinter dem Gedächtnis zu bestimmen und herauszufinden, ob es trainiert werden kann, um andere Aufgaben zu erfüllen.
„Wir haben gezeigt, dass das Gedächtnis in den Hydrogelen auftaucht, aber der nächste Schritt ist zu sehen, ob wir auch zeigen können, dass Lernen stattfindet,“ sagt Strong.
Link zur publizierten Studie:
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00436-3
©alle Bilder aus der Studie von Vincent Strong, William Holderbaum und Yoshikatsu Hayashi
https://flugundzeit.blog/das-glibberige-gedaechtnis/
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