目前,研究小組證實精心設計的DNA序列組成的神經網絡可以進行化學反應,從而表明它能夠正確識別“分子筆跡(molecular handwriting)”。當給定一個未知潦草數字時,這個所謂的“智能湯(smart soup)”將進行一系列反應,并輸出兩個熒光信號。例如:綠色和黃色代表數字5,或者綠色和紅色代表數字9。
識別過程至關重要的是,使用DNA分子編碼一個“贏家通吃(winner take all)”的競爭策略。在該策略中,當確定一個未知數字的真實身份時,被稱為“殲滅者”的DNA分子特殊類型用于選擇“贏家”。
不同于幾何形狀的視覺書寫形式,每個分子筆跡實例實際并不具有數字結構。取而代之的是,每個分子序是由20個獨特DNA鏈構成,這些DNA鏈是從100個分子中挑選出來的,每一個都被分配代表一個單獨的像素。這些DNA鏈在試管中混合在一起。
給定一個分子書寫的特殊實例,DNA神經網絡可以將其分為9個類別,每一種類別都代表了從1-9的9個可能手寫數字中的一個。
然后,獲勝的競爭者(底圖右側)恢復到高濃度,并產生一個熒光信號表明人工智能網絡的決定。
識別過程至關重要的是,使用DNA分子編碼一個“贏家通吃(winner take all)”的競爭策略。在該策略中,當確定一個未知數字的真實身份時,被稱為“殲滅者”的DNA分子特殊類型用于選擇“贏家”。
“殲滅者”DNA分子形成一個復合體,其中一個分子來自一個競爭者,另一個分子來自于不同競爭者,兩者反應形成惰性、無反應的復合體種類。“殲滅者”很快就能將所有競爭對手都吃掉,最后僅剩下一個競爭者。然后,獲勝的競爭者恢復到高濃度,并產生一個熒光信號表明人工智能網絡的決定。
他們指出,通過這種方法,相同的“智能湯”可用于完成不同的任務。
研究人員希望,該人工智能系統將很快能開始借助添加到試管中的樣本,形成它自己的“記憶”。他們的最終目標,是使由DNA構成的人工神經網絡具備智能——例如計算和作出選擇等的能力。