Noua Inteligență Artificială Ar Putea Descoperi Legi Fizice Ascunse

O nouă tehnologie de inteligență artificială (IA) care ar putea descoperi legi fizice ascunse a fost dezvoltată de către cercetători de la Universitatea Kobe și Universitatea Osaka. IA poate extrage ecuații de mișcare ascunse din datele observaționale regulate, care sunt apoi utilizate pentru a crea un model bazat pe legile fizicii. 

Noua dezvoltare ar putea permite experților să descopere ecuațiile de mișcare ascunse din spatele fenomenelor care sunt inexplicabile. 

Echipa de cercetare a inclus profesorul asociat Yaguchi Takaharu și studentul doctorand Chen Yuhan de la Universitatea Kobe, precum și profesorul asociat Matsubara Takashi de la Universitatea Osaka.

Cercetarea a fost prezentată luna trecută la Conferința a treizeci și cincea pe sisteme de procesare a informațiilor neuronale (NeurlPS2021).

Predicția fenomenelor fizice 

Pentru a face predicții despre fenomenele fizice, experții se bazează de obicei pe simulări cu supercalculatoare. Simulările utilizează modele matematice bazate pe legile fizicii, dar rezultatele pot fi nereale dacă modelul este discutabil. Acesta este motivul pentru care este crucial să aveți o metodă de a produce modele fiabile din datele observaționale ale fenomenelor. 

Cercetarea nouă a dezvoltat o metodă de descoperire a unor ecuații de mișcare noi în datele observaționale. Cercetările anterioare s-au concentrat pe descoperirea ecuațiilor de mișcare din date, dar unele au necesitat ca datele să fie într-un format adecvat. Problema este că există multe cazuri în care experții nu știu ce format de date să utilizeze, deci este dificil să se aplice date realiste.

Illuminarea proprietăților geometrice necunoscute 

Cercetătorii au abordat această provocare prin iluminarea proprietăților geometrice necunoscute din spatele fenomenelor. Acest lucru le-a permis să dezvolte o IA care poate găsi aceste proprietăți geometrice în date. Dacă IA poate extrage ecuații de mișcare din date, atunci ecuațiile pot fi utilizate pentru a crea modele și simulări care respectă legile fizicii. 

Simulările fizice au loc în domenii precum prognoza vremii, descoperirea de medicamente și proiectarea autovehiculelor. Cu toate acestea, ele necesită de obicei calcule extinse. Dacă IA poate învăța din datele unor fenomene specifice, precum și construi modele la scară mică utilizând noua metodă, atunci calculele pot fi simplificate, accelerate și fidele legilor fizicii. 

Metoda poate fi aplicată și în domenii nelegate de fizică, permițând investigații și simulări bazate pe cunoștințe de fizică pentru fenomene care anterior erau considerate imposibil de explicat. Un exemplu este că poate fi utilizată pentru a găsi o ecuație de mișcare ascunsă în datele populației animalelor care arată schimbarea numărului de indivizi, ceea ce poate oferi insight-uri în sustenabilitatea ecosistemelor.