الذكاء الاصطناعي الجديد قد يكتشف القوانين الفيزيائية الخفية

تم تطوير تقنية ذكاء اصطناعي جديدة (AI) قد تكتشف القوانين الفيزيائية الخفية من قبل باحثين في جامعة كوبي وجامعة أوساكا. يمكن للذكاء الاصطناعي استخراج المعادلات الخفية للحركة من البيانات المرصودة العادية، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لإنشاء نموذج يعتمد على قوانين الفيزياء.

يمكن أن تمكن التطور الجديد الخبراء من اكتشاف المعادلات الخفية للحركة وراء الظواهر التي لا يمكن تفسيرها.

included في فريق البحث الأستاذ المساعد ياغوتشي تاكاهارو وطالب الدكتوراه تشين يوهان من جامعة كوبي، بالإضافة إلى الأستاذ المساعد ماتسوبارا تاكاشي من جامعة أوساكا.

تم تقديم البحث الشهر الماضي في المنتدى الخامس والثلاثين لنظم معالجة المعلومات العصبية (NeurlPS2021).

توقع الظواهر الفيزيائية

为了 تنبؤ الظواهر الفيزيائية، يعتمد الخبراء عادة على المحاكاة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الفائقة. تستخدم المحاكاة نماذج رياضية تعتمد على قوانين الفيزياء، ولكن النتائج يمكن أن تكون غير موثوقة إذا كان النموذج مشكوكًا فيه. هذا هو السبب في أن من المهم وجود طريقة لإنتاج نماذج موثوقة من البيانات المرصودة للظواهر.

تم تطوير بحث جديد لاكتشاف معادلات حركة جديدة في البيانات المرصودة. ركز البحث السابق على اكتشاف معادلات الحركة من البيانات، ولكن بعضها يتطلب أن تكون البيانات في تنسيق مناسب. المشكلة هي أن هناك العديد من الحالات التي لا يعرف فيها الخبراء أفضل تنسيق للبيانات لاستخدامه، لذلك من الصعب تطبيق البيانات الواقعية.

إضاءة الخصائص الهندسية غير المعروفة

تناول الباحثون هذا التحدي من خلال إضاءة الخصائص الهندسية غير المعروفة وراء الظواهر. هذا مكنهم من تطوير ذكاء اصطناعي يمكنه العثور على هذه الخصائص الهندسية في البيانات. إذا كان الذكاء الاصطناعي يمكنه استخراج معادلات الحركة من البيانات، يمكن استخدام المعادلات لإنشاء نماذج ومحاكاة تتبع قوانين الفيزياء.

تحدث المحاكاة الفيزيائية في مجالات مثل توقعات الطقس واكتشاف الأدوية وتصميم السيارات. ومع ذلك، غالبًا ما تتطلب حسابات مكثفة. إذا كان الذكاء الاصطناعي يمكن أن يتعلم من بيانات الظواهر المحددة، بالإضافة إلى بناء نماذج مصغرة باستخدام الطريقة الجديدة، يمكن تبسيط الحسابات وتسريعها وادخالها في قوانين الفيزياء.

يمكن تطبيق الطريقة أيضًا على مجالات غير متعلقة بالفيزياء، مما يتيح التحقيقات والمحاكاة القائمة على المعرفة الفيزيائية للظواهر التي كانت تعتبر من قبل غير قابلة للتفسير. مثال على ذلك هو أنه يمكن استخدامه لfinding معادلة حركة خفية في بيانات تعداد السكان الحيوانية التي تظهر التغيير في عدد الأفراد، مما يمكن أن يساعد في تقديم رؤى حول استدامة النظام البيئي.