ระบบ AI สอนตัวเองเกี่ยวกับกฎฟิสิกส์

ในขณะเดียวกัน นี่เป็นช่วงเวลาที่ยิ่งใหญ่ทั้งในด้าน AI และฟิสิกส์ เครือข่ายประสาทเทียมได้ “ค้นพบ” ว่าโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ การพัฒนานี้อาจเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาเชิง量ัม และนักวิจัยหวังว่ามันจะสามารถใช้ในการค้นพบกฎฟิสิกส์ใหม่ๆ โดยการระบุรูปแบบภายในเซตข้อมูลขนาดใหญ่

เครือข่ายประสาทเทียมซึ่งมีชื่อว่า SciNet ได้รับการป้อนข้อมูลที่แสดงถึงการเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์และดาวอังคารจากโลก นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิสได้สั่งให้ SciNet คาดการณ์ว่าดวงอาทิตย์และดาวอังคารจะอยู่ที่ไหนในอนาคต

การวิจัยนี้จะถูกตีพิมพ์ใน Physical Review Letters

การออกแบบอัลกอริทึม

ทีมงานซึ่งรวมถึง Physicist Renato Renner ได้พยายามทำให้อัลกอริทึมสามารถย่อข้อมูลขนาดใหญ่ลงเป็นสูตรพื้นฐานได้ นี่เป็นระบบเดียวกับที่นักฟิสิกส์ใช้เมื่อสร้างสมการ ในการทำเช่นนี้ นักวิจัยต้องสร้างเครือข่ายประสาทเทียมโดยอาศัยสมองของมนุษย์

สูตรที่ถูกสร้างโดย SciNet ระบุว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะของเรา หนึ่งในด้านที่น่าประทับใจของการวิจัยนี้คือ SciNet ได้ทำเช่นเดียวกับที่นักดาราศาสตร์ Nicolaus Copernicus ค้นพบการเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์

ทีมงานได้เน้นย้ำถึงสิ่งนี้ในเอกสารที่ตีพิมพ์ใน arXiv

“ในศตวรรษที่ 16 Copernicus วัดมุมระหว่างดาวที่อยู่ห่างไกลและดาวเคราะห์หลายดวงและวัตถุในอวกาศ และสมมติฐานว่าดวงอาทิตย์ ไม่ใช่โลก เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะของเรา และดาวเคราะห์เคลื่อนไหวรอบดวงอาทิตย์ตามวงโคจรที่เรียบง่าย” ทีมงานเขียนไว้ “สิ่งนี้อธิบายการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนของดาวเคราะห์เมื่อมองจากโลก”

ทีมงานพยายามให้ SciNet คาดการณ์การเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์และดาวอังคารในแบบที่เรียบง่ายที่สุด ดังนั้น SciNet จึงใช้เครือข่ายย่อยสองเครือข่ายเพื่อส่งข้อมูลไปมา เครือข่ายหนึ่งวิเคราะห์ข้อมูลและเรียนรู้จากมัน และอีกเครือข่ายหนึ่งคาดการณ์และทดสอบความแม่นยำตามความรู้นั้น เนื่องจากเครือข่ายเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยลิงก์เพียงไม่กี่ลิงก์ ข้อมูลจึงถูกบีบอัดและการสื่อสารจึงง่ายขึ้น

เครือข่ายประสาทเทียมแบบดั้งเดิมเรียนรู้ที่จะระบุและรู้จักวัตถุผ่านเซตข้อมูลขนาดใหญ่ และสร้างคุณลักษณะเหล่านั้น คุณลักษณะเหล่านั้นจะถูกเข้ารหัสใน ‘โหนด’ ที่ถือเป็นเทียบเท่ากับเซลล์ประสาทของมนุษย์ ไม่เหมือนกับนักฟิสิกส์ เครือข่ายประสาทเทียมมีความไม่แน่นอนและยากต่อการวิเคราะห์

ปัญญาประดิษฐ์และการค้นพบทางวิทยาศาสตร์

การทดสอบหนึ่งเกี่ยวข้องกับการให้เครือข่ายข้อมูลจำลองเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของดาวอังคารและดวงอาทิตย์เมื่อมองจากโลก วงโคจรของดาวอังคารรอบดวงอาทิตย์ดูไม่คาดเดาและบางครั้งจะเปลี่ยนแนวทาง ในศตวรรษที่ 15 นักดาราศาสตร์ Nicolaus Copernicus ค้นพบว่าสูตรที่เรียบง่ายสามารถใช้เพื่อคาดการณ์การเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์

เมื่อเครือข่ายประสาทเทียม “ค้นพบ” สูตรที่คล้ายกันสำหรับเส้นทางของดาวอังคาร มันค้นพบหนึ่งในส่วนสำคัญที่สุดของความรู้ในประวัติศาสตร์

Mario Krenn เป็นนักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโทรอนโตในแคนาดา และเขาทำงานเกี่ยวกับการใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการค้นพบทางวิทยาศาสตร์

SciNet ค้นพบ “การเปลี่ยนแปลงของพาราไดม์หนึ่งในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์” เขากล่าว

ตาม Renner มนุษย์ยังคงต้องการในการตีความสมการและกำหนดวิธีการเชื่อมต่อกับการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์

Hod Lipson เป็นนักหุ่นยนต์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์กซิตี้

“การทำงานนี้มีความสำคัญเพราะมันสามารถแยกพารามิเตอร์ที่สำคัญที่อธิบายระบบทางกายภาพ” เขากล่าว “ฉันคิดว่าเทคนิคเหล่านี้เป็นความหวังเดียวของเราในการทำความเข้าใจและติดตามปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นในฟิสิกส์และนอกเหนือจากนั้น”