آیا فیزیک رشته بعدی خواهد بود که توسط هوش مصنوعی وارونه می شود؟

هوش مصنوعی در فیزیک بهتر از آن چیزی است که فکر می کنید

هوش مصنوعی در حل معماهای ریاضی چنان ماهر شده است که منتقدان می‌ترسند سیل شواهد جدیدی که ایجاد می‌کند دانشگاهیان را تحت تأثیر قرار دهد و در واقع زمینه را به عقب برگرداند. تا به حال، هوش مصنوعی تأثیر محدودی بر سایر حوزه‌های علم داشته است، اما نشانه‌هایی وجود دارد که نشان می‌دهد فیزیک ممکن است دچار ناراحتی مشابهی شود.

جان سو از دانشگاه ییل می‌گوید مدل‌های هوش مصنوعی ممکن است در مورد فیزیک به دلیل روشی که آزمایش می‌شوند، شهرت ناعادلانه بدی داشته باشند. او می‌گوید مدل‌های پیشرفته قبلا در شش آزمایش مختلف که به‌طور خاص برای ارزیابی توانایی هوش مصنوعی در مسائل سخت فیزیک طراحی شده‌اند، امتیاز 30 درصدی کسب کرده‌اند، اما این با موفقیت‌هایی که سو و همکارانش هنگام استفاده از آن‌ها دیده‌اند، مطابقت ندارد.

بررسی مشکلات موجود در بنچمارک تعداد زیادی خطا و تعاریف مبهم را نشان داد. پس از اصلاح، نمرات به 94 درصد افزایش یافت. مشکل مربوط به هوش مصنوعی نبود، اما در آزمایش‌ها اطلاعات لازم را ارائه نمی‌داد.

سوس می‌گوید: «من فکر می‌کنم هر چیزی که به خوبی تعریف شده باشد، حتی اگر خیلی سخت باشد، من گمان می‌کنم که هوش مصنوعی در آن بسیار خوب باشد – مسلما بهتر از بهترین متخصصان». "این توسط داده های ما پشتیبانی می شود."

اما در حالی که برخی از بخش‌های فیزیک را می‌توان به خوبی تعریف کرد - فیزیکدان ولادیمیر آرنولد زمانی گفت که ریاضیات بخشی از فیزیک است که در آن آزمایش‌ها ارزان هستند - بسیاری از آنها اینطور نیستند. و در بخش‌های جدید، ناشناخته، مبهم و پیشرفته فیزیک، جایی است که هوش مصنوعی ممکن است با مشکل مواجه شود.

سوس می‌گوید که فیزیک جالب زمانی به وجود می‌آید که چیزی گیج‌کننده، پدیده‌ای که در طبیعت مشاهده می‌کنیم، ماده یا کیهانی که ما آن را درک نمی‌کنیم، می‌یابیم. سپس این وظیفه یک فیزیکدان است که یک مدل، یک تقریب یا شبیه سازی ایجاد کند که آن پدیده را ثبت و پیش بینی کند.

سوس می گوید: «این یک فرآیند بسیار هنری و بسیار خلاقانه است. "آیا هوش مصنوعی واقعا می تواند قدم بعدی را بردارد و کار یک فیزیکدان نظری را به طور کامل انجام دهد؟ تحقیقات نهایی را انجام دهید: تعریف، ایجاد، کاوش، آزمایش؟ تصویر هنوز مشخص نیست."

یکی از دلایلی که ریاضیات در نوک نیزه پیشرفت هوش مصنوعی بوده است، رسمی شدن است. این تکنیک یک ایده ریاضی را به کد رایانه ای تبدیل می کند که می تواند به طور روشمند بررسی شود. این فرآیند به قدری کامل است که اگر قضیه ای دست نخورده به دست آید، فراتر از هرگونه شک منطقی صحیح تلقی می شود. این به هوش مصنوعی اجازه می دهد تا یک مشکل را پردازش کند و بداند چه زمانی به راه حل صحیح رسیده است.

در حالی که پیشرفت‌هایی در استفاده از رسمی‌سازی برای آزمایش فیزیک صورت گرفته است، در مقایسه با ریاضیات، روزهای اولیه‌ای است. و مشکلات فیزیک اغلب می تواند آشفته تر و دشوارتر باشد.

آنچه واضح است این است که هوش مصنوعی در حال حاضر توسط فیزیکدانان استفاده می شود، نه تنها برای نوشتن کدهای کامپیوتری و انجام ریاضیات، بلکه حتی برای طراحی و اجرای آزمایش ها. لوگان رایت، همچنین در دانشگاه ییل، اکنون در حال تدریس دوره ای در مورد استفاده از هوش مصنوعی در تحقیقات فیزیک است و می گوید که برنامه درسی دائما در حال تغییر است تا بتواند با پیشرفت ها همگام شود.

رایت می‌گوید، نکته کلیدی ایجاد آزمایش‌هایی است که ورودی‌ها و خروجی‌ها را بتوان با رایانه کنترل کرد. سپس این کنترل را می توان به هوش مصنوعی سپرد که قادر است اهرم های مناسب را برای کشف فضای مشکل و رسیدن به نتایج معنادار بکشد.

رایت می گوید: «دست ندارد، چشم ندارد، فقط از طریق زبان و رمز با جهان تعامل دارد. بنابراین اگر بتوانیم آزمایشی را راه‌اندازی کنیم که در آن همه مشاهدات به کد کاهش می‌یابند، و همه اقدامات به کد کاهش می‌یابند… آنگاه هوش مصنوعی در واقع می‌تواند بسیار مفید باشد.»

یکی از این آزمایش‌ها که هم‌اکنون در آزمایشگاه رایت در حال انجام است، شامل تجزیه و تحلیل چگونگی تأثیر اشکال مختلف پالس‌های لیزر بر اتم روبیدیم است. محققان از هوش مصنوعی آنتروپیک کلود برای کنترل پالس های لیزر و جمع آوری داده ها در مورد اثرات آنها استفاده می کنند.

رایت می‌گوید: «کلود اکنون اساسا می‌تواند بگوید «فکر می‌کنم این پالس لیزری این خروجی را تولید می‌کند، درست است». "و می تواند آن را آزمایش کند."

رایت می‌گوید که چنین آزمایش‌هایی می‌توانند یک شبه اجرا شوند و به اندازه یک انسان در یک هفته کار کنند – و فیزیکدانان انسانی حتی می‌توانند از اپلیکیشنی روی تلفن خود استفاده کنند تا ایده‌هایی را که در زمانی که دور از آزمایشگاه هستند به آنها پیشنهاد دهند و پس از بازگشت به نتایج آن‌ها دست یابند.

رایت می‌گوید: «اینطور نیست که همه جهان را بتوان به این روش کاوش کرد. مانند حوزه‌های بسیار محدودی خواهد بود». "من فکر می کنم بخشی از مرز بعدی فیزیک این خواهد بود که تا آنجا که می توانیم در این زمینه ها پیشرفت کنیم."

رایت می‌گوید که از قبل کاملا ممکن است که هوش مصنوعی به زودی آزمایشی را طراحی کند که انسان‌ها آن را درک نمی‌کنند، از انسان‌ها بخواهند آن را بسازند و نتایج جدید هیجان‌انگیزی ایجاد کنند. رایت می‌گوید: «اما برای روشن بودن، درست مانند ریاضیات، بحثی وجود دارد که آیا اگر به نتیجه‌ای برسیم که چیزی درباره آن نمی‌فهمیم، آیا به عنوان علم محسوب می‌شود؟»