Новая программа искусственного интеллекта, разработанная исследователями из Колумбийского университета, похоже, открыла собственную альтернативную физику. Сообщает Science Alert.
Возьмите любой учебник по физике. В нем вы найдете множество формул, которые описывают наш мир. Формулы описывают явления, которые мы наблюдаем, но за каждым из них может стоять набор факторов, которые для нас не очевидны.
Все физические законы описываются как математические отношения между переменными.После показа видеороликов о физических явлениях на Земле ИИ не заново открыл текущие переменные, которые мы используем; вместо этого он фактически придумал новые переменные, чтобы объяснить то, что он видел.
Чтобы было ясно, это не означает, что наша нынешняя физика ошибочна или что существует более подходящая модель для объяснения окружающего нас мира. (Законы Эйнштейна оказались невероятно надежными). Но эти законы могли существовать только потому, что они были построены на уже существовавшем «языке» теории и принципов, установленных вековой традицией.
Учитывая альтернативную временную шкалу, когда другие умы решали те же проблемы с несколько иной точки зрения, будем ли мы по-прежнему формулировать механику, объясняющую нашу Вселенную, таким же образом?
Даже с новыми технологиями визуализации черных дыр и обнаружения странных далеких миров эти законы снова и снова подтверждаются (примечание: квантовая механика — это совсем другая история , но давайте здесь остановимся на видимом мире).
Новый ИИ просматривал видео только нескольких физических явлений, поэтому он никоим образом не может придумывать новую физику для объяснения Вселенной или пытаться превзойти Эйнштейна. Такой цели не было.
«Мне всегда было интересно, если бы мы когда-нибудь встретили разумную инопланетную расу, открыли бы они те же законы физики, что и мы, или они могли бы описать Вселенную по-другому?
В экспериментах количество переменных было одинаковым при каждом перезапуске ИИ, но конкретные переменные каждый раз были разными. Так что да, есть альтернативные способы описания Вселенной, и вполне возможно, что наш выбор не идеален»— говорит робототехник Ход Липсон из Creative Machines Lab в Колумбии.
Кроме того, команда хотела узнать, может ли ИИ на самом деле находить новые переменные — и, следовательно, помочь нам объяснить сложные новые явления, возникающие в нашем текущем потоке данных, теоретического понимания которых у нас в настоящее время нет.
Например, новые данные, полученные в результате гигантских экспериментов, таких как Большой адронный коллайдер, намекают на новую физику .
«Какие еще законы мы упускаем просто потому, что у нас нет переменных?» — говорит математик Цян Ду из Колумбийского университета.
Так как же ИИ находит новую физику? Для начала команда загрузила в систему необработанные видеозаписи явлений, которые они уже поняли, и задала программе простой вопрос: каковы минимальные фундаментальные переменные, необходимые для описания того, что происходит?
В первом видео был показан качающийся двойной маятник, который, как известно, имеет четыре переменных состояния: угол и угловую скорость каждого из двух маятников.
ИИ обдумывал отснятый материал и вопрос в течение нескольких часов, а затем выдал ответ: для объяснения этого явления потребуется 4,7 переменных. Это достаточно близко к четырем, о которых мы знаем… но это все еще не объясняет, что ИИ считает переменными.
Затем команда попыталась сопоставить известные переменные с переменными, выбранными ИИ. Две из них примерно соответствовали углам, но две другие переменные оставались загадкой. Тем не менее, ИИ мог делать точные прогнозы относительно того, что система будет делать дальше, поэтому команда решила, что ИИ, должно быть, был в чем-то, чего они не могли понять.
«Мы пытались сопоставить другие переменные со всем, что могли придумать: угловой и линейной скоростью, кинетической и потенциальной энергией, а также различными комбинациями известных величин, — говорит исследователь программного обеспечения Боюань Чен, доцент Университета Дьюка, возглавлявший работу. — Но ничто, казалось, не совпадало идеально… мы еще не понимаем математический язык, на котором он говорит».
Затем команда продолжила показывать ИИ другие видео. На первом изображена волнистая рука «воздушного танцора», развевающаяся на ветру (ИИ сказал, что у этого есть восемь переменных). Кадры из лавовой лампы также дали восемь переменных. Видеоклип пламени выдал 24 переменные.
Каждый раз переменные были уникальными.
«Без каких-либо предварительных знаний о лежащей в основе физике наш алгоритм обнаруживает внутреннее измерение наблюдаемой динамики и идентифицирует возможные наборы переменных состояния», — пишут исследователи в своей статье .
Это говорит о том, что в будущем ИИ потенциально может помочь нам определить переменные, лежащие в основе новых концепций, о которых мы пока не знаем.