Как встретить инопланетян: робота научили открывать новые законы физики

Энергия, масса и скорость составляют легендарное уравнение Эйнштейна E = mc2. Однако без самих понятий этих переменных даже он не смог бы открыть теорию относительности. Но можно ли обнаружить такие переменные автоматически? Именно этот вопрос исследователи из Колумбийского инженерного института задали искусственному интеллекту. Программа была разработана для наблюдения за физическими явлениями с помощью камер, а затем давали ему задачу: найти минимальный набор фундаментальных переменных, которые полностью описывают наблюдаемую систему. Исследование было опубликовано в Nature Computational Science. Исследователи начали с подачи системе необработанных видеозаписей явлений, для которых они уже знали ответ. Например, они “скормили” системе видеозапись качающегося двойного маятника, у которого, как известно, есть ровно четыре "переменные состояния" - угол и угловая скорость каждого из двух плеч. После нескольких часов анализа ИИ выдал ответ: 4.7. Затем исследователи приступили к визуализации фактических переменных, которые определила программа. Извлечь сами переменные было нелегко, поскольку программа не может описать их интуитивно понятным для человека способом. После некоторых исследований выяснилось, что две из выбранных программой переменных в общих чертах соответствуют углам наклона плеч, но две другие остались загадкой. Команда была уверена, что ИИ нашел правильный набор из четырех переменных, "но мы еще не понимаем математический язык, на котором он говорит", - пояснил ведущий автор работы. Исследователи также подали видеозаписи систем, для которых они не знали однозначного ответа. В первых видео был показан тряпичный "танцор", кружащийся перед магазинами. После нескольких часов анализа программа выдала восемь переменных. Видео с лавовой лампой также дало восемь переменных. Затем они загрузили видеоклип с изображением пламени из камина, и программа выдала 24 переменные. "Мне всегда было интересно, если бы мы когда-нибудь встретили разумную инопланетную расу, открыли бы они те же законы физики, что и мы, или они могли бы описать Вселенную по-другому?" - говорит один из ученых.