天文学家花了几个世纪才弄明白。但现在,一种受大脑启发的机器学习算法根据太阳和火星在地球上的运动轨迹,计算出了太阳位于太阳系中心的位置。这一壮举是对一项技术的首次测试,研究人员希望他们能够利用这项技术发现新的物理定律,或许还能通过在大数据集中发现模式来重新构建量子力学。研究结果将发表在《物理评论》上。
苏黎世瑞士联邦理工学院(ETH)的物理学家雷纳托·雷纳和他的合作者想要设计一种算法,可以将大量的数据集提炼成几个基本的公式,就像物理学家提出简洁的等式E = mc2一样。为了做到这一点,研究人员必须设计一种新型的神经网络,198彩票注册账户安全可靠
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传统的神经网络通过对大量数据集的训练来学习识别物体,如图像或声音。他们发现了猫的一般特征——例如,“四条腿”和“尖尖的耳朵”可能被用来识别猫。然后,他们将这些特征编码到数学“节点”中,即神经元的人工等效物。但是,198彩平台黑钱吗,从没听过198彩黑钱的消息
198彩娱乐,一直以来198彩票平台官网打的旗号就是不黑钱,信誉好,技术666,游戏彩种丰富,神经网络并没有像物理学家那样,将这些信息提炼成几个易于解释的规则,而是有点像一个黑匣子,将它们获得的知识以不可预测、难以解释的方式传播到数千甚至数百万个节点上。
因此,Renner的团队设计了一种“脑叶切除”的神经网络:两个通过少量的链接相互连接的子网络。第一个子网将从数据中学习,就像在一个典型的神经网络中一样,第二个子网将使用这种“经验”来做出和测试新的预测。由于连接双方的链路很少,第一个网络被迫以压缩格式向另一个网络传递信息。雷纳把这比作一个导师如何把他们学到的知识传授给学生。
地球上定位
最初的测试之一是向该网络提供从地球上看到的火星和太阳在天空中运动的模拟数据。从这个角度来看,火星的太阳轨道看起来是不稳定的,比如它会周期性地“逆行”,改变轨道。几个世纪以来,天文学家们一直认为地球是宇宙的中心,他们认为行星在天球上绕着小圈运行,即所谓的本轮,以此来解释火星的运动。但在16世纪,尼古拉·哥白尼发现,198彩平台黑钱吗,从没听过198彩黑钱的消息
198彩娱乐,一直以来198彩票平台官网打的旗号就是不黑钱,信誉好,技术666,游戏彩种丰富,如果地球和行星都围绕太阳运行,那么用一个简单得多的公式系统就可以预测运动。
加拿大多伦多大学(University of Toronto)致力于将人工智能应用于科学发现的物理学家马里奥•克伦(Mario Krenn)表示,该团队的神经网络得出了哥白尼式的火星轨道公式,重新发现了“科学史上最重要的范式转变之一”。
Renner强调,虽然该算法推导出了这些公式,但需要人的眼睛来解释这些方程,并理解它们与行星围绕太阳运动的关系。
这项工作很重要,因为它能够找出描述物理系统的关键参数,纽约市哥伦比亚大学的机器人专家Hod Lipson说。他说:“我认为这些技术是我们理解和跟上日益复杂的物理和其他领域现象的唯一希望。”
Renner和他的团队希望开发能够帮助物理学家解决量子力学中明显矛盾的机器学习技术。这个理论似乎对实验的结果和受其定律支配的观察者的观察方式产生了相互矛盾的预测。
“在某种程度上,目前量子力学的表述方式可能只是历史的人工产物,”雷纳说。他补充说,计算机可以得出一个没有这些矛盾的公式,但该团队最新的技术还不够成熟,无法做到这一点。为了实现这一目标,他和他的合作者们正在尝试开发一种他们的神经网络,不仅可以从实验数据中学习,而且还可以提出全新的实验来验证其假设。