هوش مصنوعی فیزیکدانان را هم به چالش کشید!
به گزارش مجله ستاره، کافیست نگاهی به کتب فیزیک بیاندازید، فرمول ها یکی پس از دیگری ردیف شده اند و شرح می دهند که چگونه چیزها می چرخند، حرکت می نمایند، سُر می خورند و می ایستند. درواقع این فرمول ها چیزهایی را توصیف می نمایند که قابل مشاهده است، اما در پس پرده هر یک، مجموعه ای از فاکتورها وجود دارد که بلافاصله و با یک نگاه نمی توان به ماهیت آن ها پی برد! به همین دلیل شاید برای شما جالب باشد اگر بدانید که به تازگی برنامه ای بر پایه هوش مصنوعی به وسیله محققان دانشگاه کلمبیا توسعه داده شده است که ظاهراً فیزیک جایگزین و باب میل خود را دنبال می نماید!
هوش مصنوعی به سبک خودش پدیده های فیزیکی را توصیف می نماید!
به طورکلی طی آزمایش های صورت گرفته بر روی هوش مصنوعی، محققان دریافتند که با نمایش فیلم هایی از پدیده های فیزیکی زمین به این برنامه هوشمند، این سیستم متغیرهای فعلی را که فیزیکدانان از آن ها برای شرح چنین پدیده هایی استفاده می نمایند، باز آفرینی نمی نماید؛ بلکه به جای آن ها از متغیرهای نوی برای شرح آنچه به نمایش درآمده بود، استفاده می نماید.
البته این موضوع به این معنی نیست که مدل های فیزیک فعلی ما ناقص هستند یا مدل های مناسب تری برای شرح دنیا اطراف ما وجود دارد؛ چراکه به عنوان نمونه، قوانین اینشتین یا هر قانون دیگری با ریاضیات و اصول فوق العاده قوی به جامعه علمی اثبات شده است. اما در عین حال باید توجه داشته باشید که این قوانین به پشتوانه تئوری های قبلی و هر آنچه که قرن ها پیش نوشته شده بود، ساخته شده اند. حتی امروزه با وجود فناوری های نو در تصویربرداری از سیاه چاله ها یا شناسایی کهکشان های دور، باز هم این قوانین (البته دنیای مکانیک کوانتومی داستانی کاملاً متفاوت دارد و موضوع بحث فعلی ما نیست!) بارها و بارها پابرجا بوده و هستند.
از طرفی با توجه به همین پیشینه هم این سوال پیش می آید که آیا در صورت وجود یک سیر زمانی جایگزین که در آن فکر به گونه ای دیگر با مسائل دست و پنجه نرم کند، همچنان می توان در چارچوب مکانیک کلاسیک دنیا اطراف را (به همان شیوه قبل) تعریف کرد؟ البته قبل ارائه شرحات بیشتر باید تاکید کنیم که هوش مصنوعی در این تحقیق، تنها می تواند به ویدیوهای معدودی از پدیده های فیزیکی نگاه کند؛ بنابراین به هیچ وجه نمی تواند فیزیک نوی برای شرح دنیا ارائه کند یا به عنوان انیشتینی بهتر وارد جامعه علمی گردد.
آیا هوش مصنوعی می تواند فیزیک نوی به دنیای علم ارائه کند؟
پیروی بحث قبلی، شاید این سوال برای شما هم پیش آمده باشد که اگر در آینده بیگانه های فضایی و باهوش را دیدار کنیم، آیا آن ها هم قوانین فیزیک را به همان شکلی که ما می بینیم درک نموده اند یا اینکه ممکن است دنیا را به شکلی دیگر توصیف نموده باشند؟ این داستان درست همانند همان چیزی است که هوش مصنوعی در این تحقیق به ما ارائه می نماید! درواقع در آزمایش های این گروه تحقیقاتی، تعداد متغیرهای توصیف نماینده یک پدیده در هر بار راه اندازی مجدد هوش مصنوعی، یکسان بود، اما متغیرهای خاص هر بار متفاوت می شد؛ بنابراین می توان نتیجه گرفت که گویا رویه های جایگزینی برای توصیف دنیا وجود دارد و ممکن است که روش های ما کامل ترین و برترین راه ها برای توصیف دنیا نباشد!
بعلاوه زمینه های دیگری هم برای کندوکاو بیشتر در این تحقیق وجود دارد، به عنوان نمونه آیا هوش مصنوعی واقعاً می تواند متغیرهای نوی را بیابد؟ در چنینی حالتی این موجود مرموز می تواند به ما یاری کند تا پدیده های نو و پیچیده ای را که در حال حاضر درک نظری لازم در خصوص آن ها را نداریم، شرح دهیم. به عنوان مثال، ما همه روزه با داده های نوی از برخورددهنده بزرگ هادرونی روبرو هستیم که احتمالا به فیزیک نوی اشاره داشته باشد! در چنین حالتی ممکن است قوانین دیگری هم وجود داشته باشد که صرفاً به علت عدم دسترسی به متغیرهای لازم آن ها را از دست داده ایم.
بازی با هوش مصنوعی برای شرح آونگ های در حال تاب خوردن!
اما ممکن است برای شما هم سوال باشد که هوش مصنوعی چگونه می تواند فیزیک نوی را ارائه کند؟ به منظور پاسخ به این سوال تیم تحقیقاتی دانشگاه کلمبیا، فیلم های ویدئویی خاصی را از پدیده هایی که قبلاً درک نموده بودند به برنامه (هوش مصنوعی) دادند و تنها یک سوال ساده از سیستم پرسیدند: حداقل متغیرهای بنیادی مورد احتیاج برای شرحِ آنچه در حال وقوع است، چقدر است؟
ویدئوی اول دو آونگ در حال تاب خوردن را نشان می داد که شامل چهار متغیر حالت یعنی دو زاویه و دو سرعت زاویه ای بود؛ پس از از نمایش این ویدئو به سیستم، هوش مصنوعی برای چند ساعت فیلم و سوال را آنالیز کرد و سپس پاسخ خود را داد: برای شرح این پدیده به 4.7 متغیر احتیاج است!
این عدد به مقدار کافی به چهار متغیری که ما می شناسیم نزدیک است، اما هنوز هیچ شرحی نمی دهد که هوش مصنوعی در خصوص چیستی این متغیرها چه فکری می نماید. بنابراین این تیم سعی کردند که متغیرهای شناخته شده را با متغیرهایی که هوش مصنوعی انتخاب نموده بود، مطابقت دهند. طی این مطابقت تعیین شد که دو تا از این متغیرها با زوایای آونگ ها در تطابق اند، اما دو متغیر دیگر همانند یک راز باقی ماندند! با این حال، هوش مصنوعی می توانست پیش بینی های دقیقی درباره آنچه در آینده برای این پدیده اتفاق می افتد ارائه کند؛ بنابراین محققان متوجه شدند که احتمالا هوش مصنوعی درگیر متغیرها و پارامترهایی است که برای آن ها کاملا قابل درک نیست!
یکی از محققان این پروژه به نام بویوان چن (Boyuan Chen) که اکنون استادیار دانشگاه دوک (Duke University) است می گوید: تیم ما سعی کرد متغیرهای دیگر یا هر چیزی که فکر می کردیم با این پدیده مرتبط است، همانند سرعت های زاویه ای و خطی، انرژی جنبشی و پتانسیل و ترکیب های مختلفی از کمیت هایی که می شناسیم را مطابقت دهد. اما به نظر می رسید که هیچ چیز مطابقت تمام و کمالی با متغیرهای هوش مصنوعی نداشت! پس به نظر می رسد ما هنوز زبان ریاضی هوش مصنوعی را درک نمی کنیم!
پس از ویدئوی اول، این تیم تحقیقاتی به نمایش موارد دیگری به هوش مصنوعی پرداختند. اولین فیلم ویدئویی از بازویی در حال پایکوبی در هوا از طریق باد بود که هوش مصنوعی هشت متغیر در پاسخ به حداقل متغیرهای بنیادی آن داد. بعلاوه این سیستم هوشمند با تماشا فیلم لامپ گدازه (Lava lamp) هم هشت متغیر ارائه داد و در پاسخ به کلیپ شعله های آتش در بازگشت به زمین، تعداد 24 متغیر معرفی کرد!
سخن آخر
چنین تحقیقی به معنی واقعی کلمه شگفت انگیز است چراکه الگوریتم هوش مصنوعی بدون هیچ دانشی از فیزیک پدیده ها و تنها با مشاهده دینامیک مساله، متغیرهای حالت در آن پدیده را شناسایی می نماید. در نتیجه می توان امیدوار بود که در آینده، هوش مصنوعی به طور بالقوه بتواند به ما در درک زیربنای مفاهیم نوی یاری کند که در حال حاضر از آن ها مطلع نیستیم!
شما می توانید این تحقیق را به طور کامل در Nature Computational Science مطالعه کنید.
منبع: science alert
منبع: دیجیکالا مگ