ШІ відкрив нові закони фізики плазми

Фізики з Університету Еморі запропонували новий теоретичний підхід, у якому штучний інтелект використано для відкриття раніше невідомих законів багаточастинкових систем.

Дослідження, опубліковане в журналі PNAS, поєднало експерименти з пиловою плазмою — «іонізованим газом із зарядженими мікрочастинками» — та спеціально спроєктовану нейронну мережу. На відміну від типових застосувань машинного навчання, алгоритм не лише аналізував дані, а виводив фізичні закономірності. Модель враховувала симетрії системи та обмеження класичної механіки. Це дозволило описати сили взаємодії з точністю понад 99%.

«Ми показали, що можемо використовувати штучний інтелект для відкриття нової фізики», — зазначив Джастін Бертон. За його словами, система не є «чорною скринькою», оскільки її структура фізично інтерпретована. Ілля Неменман додав: «Ми можемо виправити ці неточності, оскільки тепер можемо бачити, що відбувається, у таких вишуканих деталях». Йдеться про уточнення моделей невзаємних сил — «асиметричних взаємодій, де дія однієї частинки не дорівнює зворотній».

Плазма — «четвертий стан речовини», що становить більшість видимого Всесвіту, — слугує зручною моделлю колективної динаміки. Запропонована нейромережа розділяє внески сили опору, зовнішніх полів і міжчастинкової взаємодії. Метод відкриває універсальну можливість виведення фізичних законів у складних системах — від колоїдів до живих тканин.

«Для розробки та використання інструментів штучного інтелекту таким чином, щоб забезпечити реальний прогрес, потрібне критичне мислення», — підкреслив Бертон. Автори вважають, що поєднання експерименту та інтерпретованого ШІ формує нову парадигму теоретичної фізики складних систем.

Источник: cikavosti.com