در دانشگاه اموری واقع در آتلانتا، جورجیا، تیمی از پژوهشگران موفق به آموزش یک شبکه عصبی شدند که هدف آن کشف قوانین ناشناخته در حوزه فیزیک بود. نتیجه این آزمایش شگفت‌انگیز بود؛ سیستم هوش مصنوعی توانست به‌درستی این قوانین را شناسایی و کشف کند.
به گزارش Phys، این تیم پژوهشی با استفاده از داده‌های تجربی مربوط به پدیده‌ای مرموز به نام پلاسمای غباری، موفق به دستیابی به این موفقیت چشمگیر شد. هوش مصنوعی در ادامه، توصیف‌هایی دقیق و شگفت‌انگیز از نیروهایی ارائه داد که پیش از این هرگز به‌طور کامل شناخته یا درک نشده بودند.
هوش مصنوعی فرضیات نادرست نظریه پلاسما را اصلاح کرد
توسعه چنین سیستمی نشان می‌دهد که هوش مصنوعی قادر است قوانین ناشناخته‌ای را کشف کند که نحوه تعامل ذرات در یک سیستم را کنترل می‌کنند. علاوه بر این، هوش مصنوعی توانسته فرضیات قدیمی و نادرست در حوزه فیزیک پلاسما را اصلاح کند و این پیشرفت راه را برای مطالعه سیستم‌های پیچیده و چندذره‌ای به شیوه‌هایی کاملاً نوین و متفاوت هموار سازد.
«جاستین برتون»، استاد دانشگاه اموری و یکی از نویسندگان این مطالعه، درباره دستاورد تیم گفت: «ما ثابت کردیم که هوش مصنوعی می‌تواند نکات تازه‌ای در فیزیک کشف کند. رویکرد ما یک جعبه سیاه نیست و می‌دانیم سیستم چگونه و چرا کار می‌کند. چارچوب ارائه‌شده قابل تعمیم است و می‌تواند در سایر سیستم‌های چندذره‌ای نیز به کار رود و راه‌های جدیدی برای کشف باز کند.»
پژوهشگران با ترکیب آزمایش‌های واقعی و مدلی دقیق از هوش مصنوعی، کار خود را با مطالعه پلاسمای غباری آغاز کردند؛ حالتی از ماده که در کیهان، از حلقه‌های زحل و سطح ماه گرفته تا دود آتش‌سوزی‌های جنگلی روی زمین وجود دارد.
با وجود گستردگی پلاسمای غباری، نیروهای مؤثر بر ذرات آن به‌درستی شناخته نشده‌اند، زیرا این سیستم رفتاری غیرمتقابل دارد؛ یعنی نیرویی که یک ذره بر دیگری وارد می‌کند، همیشه با نیرویی برابر از سوی ذره مقابل پاسخ داده نمی‌شود.
برای حل این مشکل، محققان سامانه‌ای پیشرفته برای تصویربرداری سه‌بعدی ساختند تا حرکت ذرات ریزپلاستیکی در محفظه پلاسما را ثبت کنند. داده‌های به‌دست‌آمده برای آموزش شبکه عصبی سفارشی استفاده شد که برخلاف بیشتر مدل‌های هوش مصنوعی، با مجموعه داده‌های کوچک ولی غنی آموزش دیده و به‌گونه‌ای طراحی شده تا قوانین فیزیکی مانند گرانش، مقاومت هوا و نیروهای بین‌ذره‌ای را لحاظ کند.
منبع: دیجیاتو
