Un grupo de investigación del NIMS ha inventado un dispositivo iónico, llamado un tomador de decisiones iónico, capaz de tomar rápidamente sus propias decisiones basándose en la experiencia previa utilizando cambios en las concentraciones iónicas / moleculares. Luego, el grupo logró demostrar su funcionamiento. Este dispositivo es capaz de tomar decisiones mientras se adapta de manera eficiente a situaciones cambiantes por un medio no relacionado con el almacenamiento de experiencias pasadas en la memoria de la computadora o con el desempeño de los cálculos de toma de decisiones. Esta invención puede conducir al desarrollo de nuevos sistemas de inteligencia artificial (IA) capaces de procesar información analógica utilizando hardware de una manera completamente diferente a los sistemas de IA convencionales que procesan información digital utilizando software.

Sistemas de inteligencia artificial capaces de realizar selecciones óptimas rápidamente en respuesta a circunstancias cambiantes en varios campos, como la información y las comunicaciones, fabricación, actividades económicas y entretenimiento — se necesitan con urgencia. Los esfuerzos en los últimos años se han centrado en el desarrollo de sistemas de inteligencia artificial basados ​​en computadora capaces de procesar grandes cantidades de información utilizando programas sofisticados. Sin embargo, Estos sistemas tienen algunos problemas:cuando se utilizan para resolver problemas complejos utilizando grandes cantidades de datos, sus operaciones se ralentizan y consumen grandes cantidades de electricidad.

Este grupo de investigación desarrolló un dispositivo iónico de toma de decisiones capaz de operar mediante fenómenos electroquímicos inducidos por el movimiento de protones (H +) dentro de un electrolito sólido. Cuando el dispositivo toma una decisión correcta, los iones migran hacia el electrodo asociado con la decisión. Las decisiones correctas repetidas provocan una variación en las concentraciones iónicas / moleculares y refuerzan la decisión. El grupo de investigación aplicó este mecanismo a una red de comunicación por radio congestionada y logró demostrar que el dispositivo es capaz de seleccionar un canal de comunicación óptimo (es decir, rango de frecuencia) que se asignará para una transmisión determinada con el fin de lograr la utilización general del canal más eficaz en relación con situaciones cambiantes de congestión. El dispositivo también demostró la capacidad de realizar selecciones óptimas de canales para alcanzar un objetivo aún más complejo, es decir., lograr la utilización general del canal más efectiva entre múltiples usuarios de redes de comunicación.

En estudios futuros, Esperamos desarrollar esta tecnología para lograr un mayor rendimiento, dispositivos de mayor integración y aplicarlos a la resolución de problemas complejos no solo en las redes de comunicación sino también en la fabricación y el comercio financiero, etc. Por ejemplo, el dispositivo se puede utilizar para realizar las selecciones más rentables entre múltiples opciones con probabilidades de recompensa dinámicas. Además, Planeamos aplicar esta tecnología al desarrollo de sistemas de IA (cerebros artificiales) que operan bajo un nuevo principio de trabajo:sistemas de toma de decisiones no programados que piensan como sistemas biológicos.

Este estudio fue publicado en la versión en línea de Avances de la ciencia , una revista científica estadounidense.