luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Новая теория машинного обучения не нуждается в законах физики



Новый компьютерный алгоритм, созданный учеными из США, не нуждается в законах физики для того, чтобы точно предсказывать движения планет Солнечной системы. Новый подход в корне меняет научную парадигму, но с практической точки зрения оказывается вполне эффективным. К примеру, его можно адаптировать для управления поведением плазмы в термоядерных реакторах.

«Обычно в физике вы делаете наблюдения, создаете теорию, основанную на этих наблюдениях, а затем используете ее для предсказания новых наблюдений, — сказал создатель алгоритма Цинь Хун из Лаборатории физики плазмы Министерства энергетики США. — Я же заменил этот процесс на черный ящик, который создает точные прогнозы без традиционной теории или законов».

Цинь разработал компьютерную программу, которую обучил с помощью данных прошлых наблюдений за орбитами Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера и карликовой планеты Цереры. Вместе с вспомогательным алгоритмом она точно предсказывает орбиты других планет Солнечной системы без использования ньютоновских законов, пишет Phys.org.

«Фактически, я обошел все фундаментальные ингредиенты физики. Я пошел напрямую от данных к данным, — заявил Цинь. — В промежутке нет законов физики».

Однако точные предсказания получились у Циня не случайно. Он обучил алгоритм принципам, которые определяют динамику любых физических систем. В итоге нейросеть научилась законам движения планет, понаблюдав за небольшим числом примеров. Другими словами, его код действительно разобрался в законах физики.

Цинь черпал вдохновение в футурологической философии Ника Бострома, который предположил, что Вселенная может быть компьютерной симуляцией. Если это так, то фундаментальные законы физики должны раскрыть, что она состоит из отдельных отрезков пространства-времени, наподобие пикселей в видеоигре. Если мы живем в симуляции, наш мир должен быть дискретным, убежден Цинь.

Теория дискретного поля видит Вселенную как скопище отдельных частей и отличается от тех теорий, которые обычно создают люди. Тогда как ученые обычно придумывают всеобъемлющие концепции того, как ведет себя физический мир, компьютеры попросту собирают набор точек данных.

Цинь и его коллеги разрабатывают сейчас методы использования теорий дискретных полей для предсказания поведения частиц плазмы в экспериментах по получению термоядерной энергии. Ученые нескольких стран мира пытаются воспроизвести эту реакцию, которая происходит в центре звезд, в искусственных условиях, чтобы открыть источник безграничной энергии.

В термоядерных реакторах динамика плазмы настолько сложна и многопланова, что законы, которые ими управляют, не всегда ясны ученым. В такой ситуации можно применять методы машинного обучения для создания теории дискретного поля, чтобы понять и предсказать новые экспериментальные наблюдения.

Такой неортодоксальный процесс ставит под вопрос саму природу науки. Разве ученые не должны разрабатывать теории, объясняющие мир, а не просто накапливать данные? Разве теории не лежат в основе физики и не обязательны для понимания природных феноменов?

По мнению Циня, главная цель науки — предсказание. И понимание законов для этого не необходимо. К примеру, если можно точно спрогнозировать орбиту планеты, нет нужды знать законы Ньютона. Конечно, в таком случае мы поймем меньше, чем если бы хорошо понимали законы движения. Но с практической точки зрения, ценность прогноза от этого не уменьшилась бы. И новый подход к машинному обучению дает физике такие возможности.

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo luckyea77 december 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31. Эксплуатация опасных…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments