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,两种 受大脑启发的机器学习算法计算出了太阳处在太阳系的中心。而天文学家花了几个世纪才弄明白这俩 道理。

  这俩 壮举是对一项技术的首次测试,研究人员希望还还可以 利用它发现新的物理定律,或许还还还可以 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和他的商务商务战略合作你还还可以 设计两种 算法,将几滴 数据集提炼成几个基本公式,这模仿了物理学家提出简洁方程式(类式E=mc2)的思路。

  为了做到这俩 点,研究人员须要设计两种 新型的神经网络,两种 受人类大脑型态启发的机器学习系统。

  传统的神经网络通过几滴 数据集的训练学习识别物体,类式图像或声音。研究人员发现一般型态——类式“四条腿”和“尖尖的耳朵”还还可以 用来识别猫。但会 ,亲们将有有哪些型态编码到数学“节点”中,后者是神经元的人工等效物。

  然而,神经网络并那末 像物理学家那样,将有有哪些信息提炼成几个易于解释的规则,可是我有点儿像曾经黑匣子,将它们获得的知识以不可预测且难以解释的土依据传播到数千个甚至数百万个节点上。

  但会 ,Renner的研究团队设计了两种 “脑叶切除”式的神经网络——曾经仅通过几滴 链接相互连接的子网络。第曾经子网将从数据中学习,就像在曾经典型的神经网络中一样;而第三个小子网将使用这俩 “经验”做出新的预测并加以测试。

  如果连接曾经子网络的链路很少,第曾经子网络被迫以压缩格式向曾经子网络传递信息。Renner把这比作曾经导师怎样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。从这俩 层厚看,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”,改变有些人的轨道。

  几个世纪以来,天文学家曾一直认为地球是宇宙的中心——亲们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,如果地球和有些行星都围绕太阳运行,那末 用曾经简单得多的公式系统就须要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“科学史上最重要的曾经范式转变”。

  Renner强调,我觉得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。

  这项研究工作有点儿要,如果它还还可以 找出描述曾经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们理解和跟上物理和有些领域日益错综复杂的有哪些的问题图片的唯一希望。”

  Renner和他的团队希望还还可以 开发出帮助物理学家防止量子力学中的有有哪些明显矛盾的机器学习技术。这俩 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依据产生了相互矛盾的预测。

  “在两种 程度上,现在量子力学的表述土依据如果可是我历史的产物。”Renner说。他强调,一台计算机须要得出曾经那末 有有哪些矛盾的公式,但该团队最新的技术还缺乏心智性性性性成熟期的句子的句子是什么是什么期期期,尚无法做到这俩 点。

  为了实现这俩 目标,Renner和他的商务商务战略合作正在尝试开发两种 神经网络,后者不仅须要从实验数据中学习,但会 须要提出全新的实验来验证其假设