استخراج اصول نوین فیزیک از سوی هوش مصنوعی: تحولی در فهم پلاسما و سیستم‌های ذره‌ای

گروهی از محققان دانشگاه اموری واقع در آتلانتا با بهره‌گیری از فناوری هوش مصنوعی، به شناسایی قوانین نوینی در حوزه فیزیک پرداخته‌اند که به بررسی نحوه تعامل ذرات در سیستم‌های پیچیده می‌پردازد.

 

به گزارش ایتنا و به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، این تیم تحقیقاتی توانسته است تا توصیف روشنی از نیروهای ناشناخته‌ای که بر این سیستم‌ها حاکم هستند ارائه دهد. پلاسمای غبارآلود که در سرتاسر کیهان، از حلقه‌های زحل تا سطح ماه و حتی دودهای ناشی از آتش‌سوزی‌ها در زمین وجود دارد، همواره رفتار غیرمتقابل ذرات را به عنوان یک معما باقی گذاشته بود.

 

در این راستا، پژوهشگران با ادغام آزمایش‌های عملی و یک مدل هوش مصنوعی با طراحی دقیق، حرکات ذرات پلاستیکی در محیطی حاوی پلاسما را تحت نظر قرار دادند و برای این کار از سیستم تصویربرداری سه‌بعدی و دوربین پرسرعت بهره گرفتند. آن‌ها توانستند هزاران مسیر حرکت ذرات را ثبت نمایند و از این داده‌ها به عنوان منبع آموزشی برای شبکه عصبی خود استفاده کنند.

 

نتیجه این تحقیق به شدت متاثرکننده بود. هوش مصنوعی موفق به ارائه توصیف دقیقی از نیروهای غیرمتقابل با دقتی بالای ۹۹ درصد شد. یکی از یافته‌های جالب این بود که زمانی که یک ذره به جلو حرکت می‌کند، ذره دنباله‌رو را به سمت خود جلب می‌نماید، در حالی که آن ذره دنباله‌رو در برابر ذره پیشرو نیروی دافعه ایجاد می‌کند.

شایان ذکر است که باوجودی که این نوع تعامل نامتقارن پیش‌تر پیش‌بینی شده بود، اما هیچ‌گاه به این شکل مدل‌سازی نشده بود.

نکته قابل توجه این است که این مدل هوش مصنوعی بر روی یک رایانه معمولی پیاده‌سازی شده و چارچوبی عمومی ارائه می‌دهد که می‌تواند برای انواع سیستم‌های چندذره‌ای – از مخلوط‌های رنگی گرفته تا سلول‌های زنده در حال جابجایی – مورد استفاده قرار گیرد.

این تحقیق نشان‌دهنده این است که هوش مصنوعی قادر است فراتر از صرف پردازش اعداد عمل کند و به دانشمندان در کشف قوانین نهفته در طبیعت یاری رساند.