هوش مصنوعی آزمایش پیچیده‌ فیزیکی را تنها در یک ساعت آموخت

اخیرا گروهی از پژوهشگران دانشگاه ملی استرالیا، به کمک یک ماشین هوش مصنوعی، قادر به انجام مجدد و بهبود یک آزمایش فیزیکی شده‌اند. این ماشین برای درک و بهبود آزمایشی جهت تشکیل چگالش بوز - اینشتین (نوع خاصی از ماده که پس از رساندن دمای انواع خاصی از گازها به دمایی نزدیک به صفر مطلق، بدست می‌آید)، طراحی شده است.

برای رسیدن به این حالت از ماده، دمای گاز از طریق لیزر خنک کننده (تکنیکی است که با استفاده از چند لیزر، انرژی را تک تک اتم‌ها گرفته و در نتیجه درجه حرارت آن‌ها را کاهش می‌دهد)، کاهش می‌یابد. این نوع آزمایش جایزه‌ی نوبل را در سال ۲۰۰۱ برای فیزیکدانان، اریک کورنل، ولفگانگ کترل و کارل ویمن به ارمغان آورد.

در مقاله‌ی منتشر شده در Scientific Reports، پژوهشگران دانشگاه ملی استرالیا رویکرد جدید خود را برای حل مسئله شرح داده‌اند. چگونگی ایجاد چگالش بوز - اینشتین به الگوریتم یادگیری ماشین هوش مصنوعی آموزش داده شد و در نهایت این ماشین به سرعت آزمایش یاد شده را انجام داد.

پاول ویگلی، یکی از محققین ارشد این پژوهش در بیانیه‌ی خود می‌گوید:

من انتظار این را نداشتم که ماشین قادر به یادگیری کامل نحوه‌ی انجام این آزمایش خود در کمتر از یک ساعت باشد. برای یک برنامه‌ی کامپیوتری ساده، مدت زمانی طولانی‌تر از عمر جهان هستی نیاز است تا قادر به تحلیل این آزمایش و سپس انجام آن باشد.

در ابتدا پژوهشگران درجه حرارت گاز را به حدود ۱ میکروکلوین رساندند و پس از آن هوش مصنوعی وارد عمل شده و با کنترل سه پرتو لیزر، درجه حرارت گاز را به ۱ نانوکلوین رساند. رویکرد هوش مصنوعی در انجام این آزمایش بگونه‌ای بود که پژوهشگران تا آن زمان نمونه‌ی مشابه آن را تجربه نکرده بودند.

پاول ویگلی در این خصوص می‌گوید:

این ماشین در جریان آزمایش، ترفندهایی را انجام داد که در حالت عادی به ذهن یک شخص خطور نمی‌کند، ترفندهایی مانند افزایش یا کاهش قدرت یک لیزر و سپس جبران آن با لیزری دیگر. این ماشین ممکن است قادر به یافتن راهکارهای پیچیده‌ای باشد که انسان تا کنون در مورد آن‌ها فکر نکرده است، راهکارهایی برای انجام آزمایش در دماهایی پایین‌تر و در نتیجه دستیابی به نتایجی دقیق‌تر.

اگر چه این ماشین هوش مصنوعی با هدف انجام آزمایش چگالش بوز – اینشتین طراحی شد، اما با این حال پژوهشگران بر این باورند که می‌توان یادگیری ماشینی را در انجام بسیاری از آزمایشات بکار گرفت و شاید روزی فرا برسد که هوش مصنوعی به یک ابزار اساسی برای فیزیک‌دانان بدل گردد.