Grande mistério
Como não podemos viajar bilhões de anos no passado – ainda não, de qualquer forma – uma das melhores maneiras de entender como o nosso universo evoluiu é criar simulações de computador do processo usando o que sabemos sobre ele.
A maioria dessas simulações se enquadra em uma de duas categorias: lenta e mais precisa, ou rápida e menos precisa. Mas agora, uma equipe internacional de pesquisadores construiu uma IA que pode gerar rapidamente simulações tridimensionais do universo altamente precisas – mesmo quando ajustam parâmetros nos quais o sistema não foi treinado.
“É como ensinar software de reconhecimento de imagens com muitas fotos de gatos e cachorros, mas é possível reconhecer elefantes”, disse a pesquisadora Shirley Ho em um comunicado à imprensa. “Ninguém sabe como isso acontece, e é um grande mistério a ser resolvido.”
Sistema Rápido
Os cientistas detalham como eles criaram este simulador do universo, que eles chamaram de Modelo de Deslocamento de Densidade Profunda (D3M), em um estudo publicado na revista Proceedings of National Academy of Sciences.
O objetivo era ensinar ao D3M como modelar o modo como a gravidade molda o universo. Para esse fim, eles começaram alimentando o sistema com 8.000 simulações focadas em gravidade diferentes criadas por um simulador de universo existente altamente preciso.
Esse sistema precisava de 300 horas de computação para criar apenas uma de suas simulações, mas após o treinamento sobre os dados, a D3M conseguiu produzir suas próprias simulações de um universo de cubos de 600 milhões de anos-luz em apenas 30 milissegundos. Essas simulações foram mais precisas do que as dos sistemas “rápidos” existentes, que precisam de alguns minutos para criar uma simulação.
Lacuna de conhecimento
Mas a velocidade não é a coisa mais notável sobre o D3M.
Essa seria sua capacidade de simular com precisão a aparência do universo, mesmo que os pesquisadores alterassem os parâmetros que não foram incluídos nos dados de treinamento. Por exemplo, eles poderiam ajustar a porcentagem de matéria escura em seu universo, e a D3M poderia simular com precisão a evolução do universo.
Além de ajudar físicos como Ho a entender melhor a evolução do universo, esse comportamento estranho tem o potencial de ajudar os cientistas da computação a entender melhor a inteligência artificial.
“Podemos ser um playground interessante para um aprendiz de máquina usar para ver por que esse modelo extrapola tão bem, por que extrapola para elefantes em vez de apenas reconhecer cães e gatos”, disse Ho no comunicado à imprensa. “É uma via de mão dupla entre ciência e aprendizado profundo”.
O primeiro simulador com Inteligência Artificial é capaz de simular o universo e funciona tão bem que é assustador
Recentemente, uma equipe de pesquisadores foi pioneira no primeiro simulador do universo AI do mundo. É rápido; é preciso; e seus criadores estão confusos com sua capacidade de entender coisas sobre o cosmos que não deveriam.
Os cientistas usaram simulações de computador para tentar reverter digitalmente a origem e evolução de nosso universo por décadas. Os melhores métodos tradicionais usando tecnologia moderna levam minutos e produzem bons resultados. O primeiro simulador do universo AI do mundo, por outro lado, produz resultados com uma precisão muito maior em apenas milissegundos.
De acordo com o jornal da equipe:
Aqui, nós construímos uma rede neural profunda para prever a formação da estrutura do Universo. Supera a tradicional aproximação rápida analítica e extrapola com precisão muito além de seus dados de treinamento.
Essa é uma maneira sofisticada de dizer que ela não apenas faz o que seus desenvolvedores a fizeram – simular a evolução do universo sob diferentes condições gravitacionais – como produz resultados precisos para variáveis ??sobre as quais não foi treinado. Por exemplo, um parâmetro particular que a simulação relatou surpreendeu os cientistas foi a quantidade de matéria escura no universo.
A equipe não treinou o sistema, chamado Modelo de Deslocamento de Densidade Profunda (D3M), em dados com quantidades variáveis ??de matéria escura, mas a IA inexplicavelmente (e, de acordo com a pesquisa, precisamente) modificou esses valores com base nas inferências daqueles foi treinado em.
Como Shirley Ho, coautora do trabalho do pesquisador da equipe disse à Phys.Org:
É como ensinar software de reconhecimento de imagens com muitas fotos de gatos e cachorros, mas é capaz de reconhecer elefantes. Ninguém sabe como isso acontece, e é um grande mistério a ser resolvido.
O simulador em si, além de demonstrar ainda mais a natureza imprevisível e imprevisível da IA ??da caixa preta e do aprendizado profundo, tem o potencial de ajudar os astrofísicos e pesquisadores a preencher alguns dos espaços em branco em nossa história comum.
Nosso universo é um lugar estranho e quase desconhecido. A humanidade está apenas começando a definir nossas visões além do espaço observável para determinar o que está por aí e como tudo acabou do jeito que está. A inteligência artificial pode nos ajudar a entender exatamente como os bilhões e bilhões de variáveis ??que afetam a evolução do nosso universo atuam no surgimento de estrelas, planetas e até da própria vida.
A IA foi desenvolvida pelo principal autor do trabalho da equipe, Suyi He, do Flatiron Institute e Carnegie Mellon University, juntamente com os coautores Yin Li, da UC Berkeley, e do Instituto Kavli, Yu Feng, da UC Berkeley, Shirley Ho, do Flatiron Institute e Carnegie Mellon Univesity, Wei Chen, do Instituto Flatiron, Siamak Ravanbakhsh, da Universidade de British Columbia, em Vancouver, e Barnabás Póczos, da Universidade Carnegie Mellon.
Publicado em 29/06/2019
Artigos originais: https://futurism.com/worlds-first-ai-universe-simulator e https://thenextweb.com/artificial-intelligence/2019/06/26/the-first-ai-capable-of-simulating-the-universe-works-so-well-its-scary/
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