Физикалық құрылым мен бейімделу интеллектісінің үйлесімі робототехникада, икемді машиналарда және қоршаған ортаға өздері әсер ететін ақылды материалдар үшін жаңа мүмкіндіктер ашады. Бұл жайында islam.kz порталы Nature Physics мерзімді басылымына сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Амстердам университетінің ғалымдары пішіні мен көлемін өзгерте алатын, мінез-құлқын жағдайға қарай бейімдей алатын, тіпті, орталықтан басқарылмаса да қозғалуға қабілетті метаматериалдардың жаңа тобын ұсынды. Алдымен сыртқы әсерлерді  тіркеп барып, соның әсерімен өз қасиетін танытатын кәдімгі материалдардан айырмашылығы - жаңа жүйе тәжірибе жинай алады, соның негізінде іс-қимылдарды түзете отырып, өздерін тірі тін сияқты ұстайды. «Ең қызығы, оқыту біздің метаматериалдарымызға эволюциялық қабілет дарытты - жүйе оқи бастағаннан кейін оның әлеуеті шексіз болып көрінеді», - дейді жетекші зерттеуші Яо Ду.

Жүйе қалай жұмыс істейді

Материалдар икемді конструкциямен біріктірілген бірдей моторландырылған топсалар тізбегінен тұрады. Әрбір шарнирде өз қозғалысын бақылайтын, жай-күйін жадысында сақтайтын және көршілес элементтермен өзара әрекеттесетін микроконтроллермен жабдықталған. Осының арқасында материалдың мінез-құлқы бірыңғай басқару орталығының қажеттілігінсіз өз бетінше үйлестіріледі. Әрбір шарнир көршілері туралы және өзінің жай-күйі туралы ақпарат негізінде қатаңдығы мен жағдайын өзгерте отырып айналады. Нәтижесінде тізбек қоршаған орта жағдайларына бейімделе отырып, серпінділігін сақтай отырып, қайта құрылады.

Оқу процесі

Метаматериалдар бірнеше мәрте өзара іс-қимыл арқылы оқытылады. Зерттеушілер жекелеген топсаларды кіріс сигналдары ретінде пайдалана отырып бүгеді және басқа топсаларды қалаған нысанға бағыттайды. Бірегей жүйе әр цикл сайын қажетті конфигурацияға қол жеткізу үшін шарнирлер шығаратын қуатты түзетіп отырады. Уақыт өте келе материал сол сигналды қайталағанда автоматты түрде оқытылған пішінді қайталауға, бірнеше конфигурациялар арасында ауысуға және жаңаларын меңгеру үшін ескі пішіндерді ұмытып кетуге қабілетті. Бұл бейімделу қабілеті жүйелерге әдетте бағдарламаланатын роботтарды талап ететін міндеттерді орындауға мүмкіндік береді.

Өзі «ойлайтын» материал

Бұл метаматериалдар интеллектісі немесе “зердесі” күрделі орталық процессордан емес, қарапайым компоненттердің өзара іс-қимылынан туындауы мүмкін екенін көрсетеді. Рекше жүйе қарапайым тірі ағзалар сияқты заттарды басып алу немесе жер бетінде жылжыту сияқты негізгі міндеттерді орындай алады. Мұндай технология қозғалуы мүмкін, алайда, бейімделмеген және оқытылмаған алғашқы прототиптермен салыстырғанда мүмкіндіктерді айтарлықтай кеңейтеді. Ғалымдар бұл тараптағы зерттеуінің келесі қадамында уақыт пен мезгілге қарай мінез-құлық алгоритімін енгізуді жоспарлап отыр. Бұл қадам өз кезегінде материалға сыртқы жағдайларға байланысты қозғалыстың әртүрлі тәсілдері арасында ауысуға, мысалы, жылжуға немесе сырғуға мүмкіндік береді. Ғалымдар, сондай-ақ, реакциялар нақты тіркелмейтін, ықтималдыққа айналатын шулы ортада жүйенің жұмысын зерттеп көрмек. Мұндай материал медицинада, төтенше жағдайларда, құтқару операцияларында, зерттеу жұмыстарында, т.б. аса тиімді құрал бола алатынын алға тартып отыр.