人工智能“发现”地球绕太阳公转

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  本报讯 如今,根据在地球上观测到的太阳和火星的运行轨迹,某种受大脑启发的机器学习算法计算出了太阳处于太阳系的中心。而天文学家花了多少世纪才弄明白这种道理。

  这种壮举是对一项技术的首次测试,研究人员希望要能利用它发现新的物理定律,或许还要能通过在大数据集中发现新的模式来重新构建量子力学。

  相关研究成果将发表在即将出版的《物理评论快报》上。

  苏黎世瑞士联邦理工学院的物理学家Renato Renner和他的公司合作 协议者随后设计某种算法,将极少量数据集提炼成多少基本公式,这模仿了物理学家提出简洁方程式(相似E=mc2)的思路。

  为了做到这种点,研究人员须要设计某种新型的神经网络,某种受人类大脑行态启发的机器学习系统。

  传统的神经网络通过极少量数据集的训练学习识别物体,相似图像或声音。研究人员发现一般行态——相似“四条腿”和“尖尖的耳朵”要能用来识别猫。如可让 ,亲戚亲戚朋友将有有哪些行态编码到数学“节点”中,后者是神经元的人工等效物。

  然而,神经网络并没有像物理学家那样,将有有哪些信息提炼成多少易于解释的规则,只要怪怪的像那我黑匣子,将它们获得的知识以不可预测且难以解释的土办法传播到数千个甚至数百万个节点上。

  如可让 ,Renner的研究团队设计了某种“脑叶切除”式的神经网络——那我仅通过极少量链接相互连接的子网络。第那我子网将从数据中学习,就像在那我典型的神经网络中一样;而第十个 子网将使用这种“经验”做出新的预测并加以测试。

  可能性连接那我子网络的链路很少,第那我子网络被迫以压缩格式向那我子网络传递信息。Renner把这比作那我导师如可把他学到的知识传授给学生。

  最初的一项测试是向该神经网络提供从地球上看后的火星和太阳在天空中运行的模拟数据。从这种深度看,火星环绕太阳的轨道似乎是不稳定的,比如它会周期性地“逆行”,改变个人的轨道。

  多少世纪以来,天文学家曾一直 认为地球是宇宙的中心——亲戚亲戚朋友认为行星在天球上绕着小圈运行,即所谓的本轮,并以此来解释火星的运行轨迹。但在16世纪,尼古拉·哥白尼发现,可能性地球和如可让 行星都围绕太阳运行,没有用那我简单得多的公式系统就要能预测它们的运行轨迹。

  致力于将人工智能应用于科学发现的加拿大多伦多大学物理学家Mario Krenn表示,该研究团队的神经网络得出了哥白尼式的火星轨道公式,重新发现了“科学史上最重要的那我范式转变”。

  Renner强调,着实 该算法推导出了有有哪些公式,但须要人的眼睛来解释有有哪些方程,并理解它们与行星围绕太阳运行之间的关系。

  这项研究工作怪怪的要,可能性它要能找出描述那我物理系统的关键参数,美国纽约市哥伦比亚大学机器人专家Hod Lipson说。他表示:“我认为有有哪些技术是亲戚亲戚朋友理解和跟上物理和如可让 领域日益繁复的问题图片的唯一希望。”

  Renner和他的团队希望要能开发出帮助物理学家解决量子力学中的有有哪些明显矛盾的机器学习技术。这种理论似乎对一项实验的结果和受其规律支配的观察者的观察土办法产生了相互矛盾的预测。

  “在某种程度上,现在量子力学的表述土办法可能性只要历史的产物。”Renner说。他强调,一台计算机要能得出那我没有有有哪些矛盾的公式,但该团队最新的技术还缺乏性性成熟的句子的句子是什么,尚无法做到这种点。

  为了实现这种目标,Renner和他的公司合作 协议者正在尝试开发某种神经网络,后者不仅要能从实验数据中学习,如可让 还要能提出全新的实验来验证其假设