AI, току-що независимо открит алтернативна физика

Вземете всеки учебник по физика и ще намерите формула след формула, описваща как нещата се клатят, летят, завиват и спират. Формулите описват действия, които можем да наблюдаваме, но зад всяка може да има набор от фактори, които не са очевидни веднага.

Сега нова програма за изкуствен интелект, разработена от изследователи от Колумбийския университет, изглежда е открила своя собствена алтернативна физика.

След като бяха показани видеоклипове на физически явления на Земята, AI не преоткри настоящите променливи, които използваме; вместо това всъщност излезе с нови променливи, за да обясни това, което видя.

За да бъде ясно, това не означава, че сегашната ни физика е погрешна или че има по-подходящ модел, който да обясни света около нас. (Законите на Айнщайн се оказаха невероятно стабилни.) Но тези закони можеха да съществуват само защото бяха изградени на основата на предварително съществуващ „език“ на теория и принципи, установени от вековна традиция.

Като се има предвид алтернативна времева линия, в която други умове се справят със същите проблеми с малко по-различна перспектива, ще продължим ли да рамкираме механиката, която обяснява нашата Вселена по същия начин?

Дори с новата технология за изобразяване на черни дупки и откриване на странни, далечни светове, тези закони се задържат отново и отново (странична бележка: квантовата механика е съвсем друга история, но нека се придържаме към видимия свят тук).

Този нов изкуствен интелект разглеждаше само видеоклипове на шепа физически феномени, така че по никакъв начин не може да измисли нова физика, за да обясни Вселената или да се опита да надмине Айнщайн. Това не беше целта тук.

„Винаги съм се чудил, ако някога срещнем интелигентна извънземна раса, щяха ли да открият същите закони на физиката като нас, или биха могли да опишат Вселената по различен начин?“ казва роботът Ход Липсън от Creative Machines Lab в Колумбия.

„В експериментите броят на променливите беше един и същ всеки път, когато изкуственият интелект се рестартира, но специфичните променливи бяха различни всеки път. Така че да, има алтернативни начини за описание на Вселената и е напълно възможно нашите избори да са не е перфектно.”

Освен това, екипът искаше да разбере дали изкуственият интелект наистина може да намери нови променливи – и следователно да ни помогне да обясним сложни нови феномени, възникващи в настоящия ни поток от данни, с които в момента нямаме теоретичното разбиране, за да сме в крак.

Например новите данни, излизащи от гигантски експерименти като Големия адронен колайдер, които намекват за нова физика.

„Кои други закони ни липсват просто защото нямаме променливите?“ казва математикът Qiang Du от Колумбийския университет.

И така, как AI намира нова физика? Като начало екипът захрани системата със сурови видеозаписи на явления, които вече са разбрали, и зададе на програмата прост въпрос: Кои са минималните фундаментални променливи, необходими, за да опишат какво се случва?

Първото видео показва люлеещо се двойно махало, за което е известно, че има четири променливи на състоянието: ъгълът и ъгловата скорост на всяко от двете махала.

AI обмисля кадрите и въпроса в продължение на няколко часа и след това изплю отговор: Това явление ще изисква 4,7 променливи, за да го обясни, каза той.

Това е достатъчно близо до четирите, за които знаем… но все още не обяснява какво смята AI за променливите.

Така че след това екипът се опита да съпостави известните променливи с променливите, избрани от AI. Две от тях слабо съвпадаха с ъглите на ръцете, но другите две променливи оставаха загадка. Все пак изкуственият интелект може да направи точни прогнози за това какво ще направи системата по-нататък, така че екипът реши, че изкуственият интелект трябва да е бил на нещо, което не могат да разберат напълно.

„Опитахме се да съпоставим другите променливи с всичко и всичко, за което се сетихме: ъглови и линейни скорости, кинетична и потенциална енергия и различни комбинации от известни количества,“ казва софтуерният изследовател Боюан Ченсега асистент в университета Дюк, който ръководи работата.

„Но нищо не изглеждаше да съвпада перфектно… ние все още не разбираме математическия език, на който говори.“

След това екипът продължи да показва на AI други видеоклипове. Първият включваше вълнообразна ръка „въздушен танцьор“, духащ от вятъра (ИИ каза, че това има осем променливи). Кадрите от лава лампа също дават осем променливи. Видеоклип на пламъци се върна с 24 променливи.

Всеки път променливите бяха уникални.

„Без никакви предварителни познания за основната физика, нашият алгоритъм открива присъщото измерение на наблюдаваната динамика и идентифицира кандидат набори от променливи на състоянието,“ пишат изследователите в статията си.

Това предполага, че в бъдеще изкуственият интелект може потенциално да ни помогне да идентифицираме променливи, които са в основата на нови концепции, за които в момента не сме запознати. Гледайте това пространство.

Изследването е публикувано в Nature Computational Science.

.