ในApplied Physics Lettersจาก AIP Publishing นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียวได้สรุปวิธีการสอนหุ่นยนต์ให้นำทางผ่านเขาวงกตโดยการกระตุ้นเซลล์ประสาทสมองที่เชื่อมต่อกับเครื่องด้วยไฟฟ้า

เซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทเหล่านี้เติบโตจากเซลล์ที่มีชีวิตและทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บทางกายภาพสำหรับคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างสัญญาณที่สอดคล้องกัน

สัญญาณถือเป็นสัญญาณ homeostatic โดยบอกหุ่นยนต์ว่าสภาพแวดล้อมภายในได้รับการบำรุงรักษาภายในช่วงที่กำหนดและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านเขาวงกตได้อย่างอิสระ

เมื่อใดก็ตามที่หุ่นยนต์เปลี่ยนทิศทางไปในทางที่ผิดหรือหันหน้าไปทางที่ผิด เซลล์ประสาทในการเพาะเลี้ยงเซลล์จะถูกรบกวนด้วยแรงกระตุ้นไฟฟ้า ตลอดการทดลอง หุ่นยนต์ได้รับการป้อนสัญญาณ homeostatic อย่างต่อเนื่องซึ่งถูกขัดจังหวะด้วยสัญญาณรบกวน จนกระทั่งสามารถแก้ไขงานเขาวงกตได้สำเร็จ

การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าพฤติกรรมที่มุ่งเป้าหมายสามารถสร้างขึ้นได้โดยไม่ต้องเรียนรู้เพิ่มเติมใด ๆ โดยการส่งสัญญาณรบกวนไปยังระบบที่เป็นตัวเป็นตน หุ่นยนต์ไม่สามารถมองเห็นสภาพแวดล้อมหรือรับข้อมูลทางประสาทสัมผัสอื่น ๆ ดังนั้นมันจึงขึ้นอยู่กับแรงกระตุ้นการทดลองและข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าทั้งหมด

ผู้เขียนร่วม Hirokazu Takahashi รองศาสตราจารย์ของ mechano- ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า "ตัวฉันเองได้รับแรงบันดาลใจจากการทดลองของเราเพื่อตั้งสมมติฐานว่าความฉลาดในระบบที่มีชีวิตเกิดขึ้นจากกลไกที่ดึงผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันจากสถานะที่ไม่เป็นระเบียบหรือรัฐที่วุ่นวาย" สารสนเทศ

การใช้หลักการนี้ นักวิจัยแสดงความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างชาญฉลาดที่สามารถผลิตได้โดยใช้คอมพิวเตอร์ในอ่างเก็บน้ำทางกายภาพเพื่อแยกสัญญาณประสาทที่วุ่นวายและส่งสัญญาณสภาวะสมดุลหรือสัญญาณรบกวน ในการทำเช่นนั้น คอมพิวเตอร์จะสร้างอ่างเก็บน้ำที่เข้าใจวิธีการแก้ปัญหา

“สมองของเด็กประถม [หนึ่ง] ไม่สามารถแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ในการสอบเข้าวิทยาลัย อาจเป็นเพราะพลวัตของสมองหรือ "คอมพิวเตอร์สะสมทางกายภาพ" ของพวกเขาไม่รวยพอ” ทากาฮาชิกล่าว "ความสามารถในการแก้ปัญหางานถูกกำหนดโดยความสมบูรณ์ของละครที่มีรูปแบบเชิงพื้นที่ที่เครือข่ายสามารถสร้างได้"

ทีมงานเชื่อว่าการใช้คอมพิวเตอร์อ่างเก็บน้ำทางกายภาพในบริบทนี้จะช่วยให้เข้าใจกลไกของสมองได้ดีขึ้นและอาจนำไปสู่การพัฒนาคอมพิวเตอร์ neuromorphic ใหม่