Prima simulare a inteligenței artificiale a universului pare să funcționeze ca adevăratul lucru - și este aproape la fel de misterioasă.
Cercetătorii au raportat noua simulare în 24 iunie în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences. Scopul a fost crearea unei versiuni virtuale a cosmosului, pentru a simula diferite condiții pentru începutul universului, dar oamenii de știință speră, de asemenea, să studieze propria lor simulare pentru a înțelege de ce funcționează atât de bine.
„Este ca și cum ai învăța un software de recunoaștere a imaginii cu o mulțime de imagini cu pisici și câini, dar atunci este capabil să recunoască elefanții”, a declarat co-autorul Shirley Ho, un astrofizician teoretic la Centrul pentru Astrofizică Calculațională din New York, afirmație. „Nimeni nu știe cum face asta și este un mare mister care trebuie rezolvat”.
Simularea universului
Având în vedere enorma vârstă și scara universului, înțelegerea formării sale este o provocare descurajantă. Un instrument din cutia de instrumente astrofizicist este modelarea computerului. Modelele tradiționale necesită multă putere și timp de calcul, totuși, deoarece astrofizicienii ar putea avea nevoie să ruleze mii de simulări, modificând parametri diferiți, pentru a determina care este cel mai probabil scenariu real.
Ho și colegii ei au creat o rețea neuronală profundă pentru a accelera procesul. Denumită modelul de deplasare profundă sau D ^ 3M, această rețea neuronală este proiectată pentru a recunoaște caracteristicile obișnuite din date și pentru a „învăța” în timp cum să manipuleze aceste date. În cazul D ^ 3M, cercetătorii au introdus 8.000 de simulări dintr-un model de computer tradițional de înaltă precizie al universului. După ce D ^ 3M a aflat cum au funcționat acele simulări, cercetătorii au introdus o nouă simulare, care nu a fost văzută niciodată înainte de un univers virtual, în formă de cub, cu 600 de milioane de ani lumină. (Adevăratul univers observabil are aproximativ 93 de miliarde de ani-lumină.)
Rețeaua neuronală a putut rula simulări în acest nou univers la fel cum o avea în setul de date de 8.000 de simulare pe care îl folosise pentru antrenament. Simulările s-au concentrat pe rolul gravitației în formarea universului. Ceea ce a fost surprinzător, a spus Ho, a fost faptul că, atunci când cercetătorii au variat parametri cu totul noi, cum ar fi cantitatea de materie întunecată din universul virtual, D ^ 3M a fost în continuare capabil să gestioneze simulările - în ciuda faptului că nu a fost instruit niciodată cu privire la modul de gestionare a materiei întunecate. variații.
Calculatoare și cosmologie
Această caracteristică a lui D ^ 3M este un mister, a spus Ho, și face simularea intrigantă atât pentru știința calculației, cât și pentru cosmologie.
„Putem fi un loc de joacă interesant pe care trebuie să-l folosească un învățător de mașini pentru a vedea de ce acest model se extrapolează atât de bine, de ce se extrapolează elefanților în loc să recunoască doar pisicile și câinii”, a spus ea. „Este o stradă cu două sensuri între știință și învățare profundă”.
Modelul ar putea fi, de asemenea, un economisitor de timp pentru cercetătorii interesați de originile universale. Noua rețea neuronală ar putea completa simulări în 30 de milisecunde, comparativ cu câteva minute pentru cea mai rapidă metodă de simulare a inteligenței non-artificiale. De asemenea, rețeaua a avut o rată de eroare de 2,8%, comparativ cu 9,3% pentru modelul cel mai rapid existent. (Aceste rate de eroare sunt comparate cu un standard de precizie de aur, un model care durează sute de ore pentru fiecare simulare.)
Cercetătorii planifică acum să varieze alți parametri în noua rețea neuronală, examinând modul în care factori precum hidrodinamica sau mișcarea fluidelor și a gazelor ar fi putut forma formațiunea universului.
