Микропогружатели - это искусственные, самодвижущиеся микроскопические частицы. Они способны к направленному движению в растворе. Группа молекулярной нанофотоники Лейпцигского университета разработала специальные частицы, размер которых меньше одной тридцатой диаметра волоса. Они могут изменять направление своего движения, нагревая крошечные частицы золота на своей поверхности и преобразуя эту энергию в движение. "Однако эти миниатюрные машины не могут воспринимать и усваивать информацию, как их живые аналоги. Чтобы достичь этого, мы управляем микропереключателями извне, чтобы они научились ориентироваться в виртуальной среде с помощью так называемого обучения с подкреплением", - сказал Чичос.
С помощью виртуальных вознаграждений микропереключатели находят свой путь сквозь жидкость, в то же время неоднократно сбиваясь со своего пути, главным образом из-за броуновского движения. "Наши результаты показывают, что лучший пловец - это не тот, кто быстрее всех, а скорее то, что существует оптимальная скорость", - сказал Виктор Голубец, который работал над проектом в качестве стипендиата Фонда Александра фон Гумбольдта и сейчас вернулся в университет в Праге.
По мнению ученых, объединение искусственного интеллекта и активных систем, подобных этим микропереключателям, является первым небольшим шагом на пути к новым интеллектуальным микроскопическим материалам, которые могут автономно выполнять задачи, одновременно адаптируясь к своей новой среде. В то же время они надеются, что сочетание искусственных микропереключателей и методов машинного обучения позволит по-новому взглянуть на возникновение коллективного поведения в биологических системах. "Наша цель - разработать искусственные, умные строительные блоки, которые могут воспринимать влияние окружающей среды и активно реагировать на них", - сказал физик. Как только этот метод будет полностью разработан и применен к другим материальным системам, в том числе биологическим, его можно будет использовать, например, при разработке умных лекарств или микроскопических роев роботов.
Комментарии