Через 100 лет компьютер сможет объяснить все тайны физики, но мы ничего не поймем, - ученые

Физика, как известно, изучает тайны природы. Однако, чем глубже люди погружались в их изучение, тем больше вопросов у них возникало. Главный же вопрос сформулировал Стивен Хокинг: существует ли одно общее объяснение всем явлениям? Хокинг полагал, что "теория всего" и станет ответом на этот фундаментальный вопрос. Ученый также верил, что вывести теорию всего — вполне реально. И некоторые современные исследователи поддерживают его, полагая, однако, что это будет под силу не человеку, а супермощному компьютеру. Редактор научного отдела издания nytimes.com, Деннис Овербай, рассуждает о такой возможности вместе с рядом ученых-физиков и компьютерщиков в своей авторской колонке.

Зачем исследователи учат ИИ "думать, как физик"

Овербай сообщает, что как минимум один НИИ всерьез занимается "прокачкой" вычислительных систем в области физики. Это Института искусственного интеллекта и фундаментальных взаимодействий, открытый профессором MIT Максом Тегмарком и возглавляемый физиком Джесси Талером. По словам последнего, цель состоит в том, чтобы компьютеры научились "мыслить, как физики". И кое-что ученым уже удалось — в 2020 году они ввели данные из известного учебника "Лекции Фейнмана по физике" в ИИ-систему, в итоге она смогла проанализировать их на предмет закономерностей и восстановила все 100 формул, которые рассматривались в книге.

Доктор Тегмарк считает, что для нейронной сети не составит труда обнаружить новые частицы, основываясь на данных, полученных в результате работы Большого адронного коллайдера. Однако исследователь признает, что существуют пределы возможностей машин, которые не в состоянии самостоятельно "додуматься" до таких вещей, как принцип неопределенности Гейзенберга или теория относительности.

"Причина, по которой я работаю над совершенствованием ИИ-систем заключается в том, чтобы иметь возможность понимать принцип работы сверхмощной нейронной сети, если таковую нам удастся создать. В противном случае, я опасаюсь последствий: меня пугает мысль о том, что мы попросту не будем понимать, как работает суперумный ИИ", — говорит Тегмарк.

Доктор Талер, утверждает, что ему удалось "закодировать" часть своих знаний в машине, которая затем даст ответы, которые ему будет легче интерпретировать.

"Это похоже на диалог между человеком и машиной. Компьютер постепенно перестает быть просто ящиком, который принимает решения за вас и которого вы не понимаете", — говорит он.

Недавно доктор Талер и его коллеги загрузили большой массив данных Большого адронного коллайдера в нейронную сеть, и без всяких дополнительных программ она смогла отличить кварки от глюонов (виды элементарных частиц — ред.), даже не зная, что они собой представляют. Затем машине задали вопрос: какими бывают кварки? И она нашла правильный ответ — (так называемые) ап-кварки и даун-кварки.

"Нейросеть, не имея понятия о квантовой теории поля, сумела отыскать закономерности. Я был в шоке", — делится исследователь.

Сможет ли ИИ создать теорию всего?

"Некоторые физики считают, что следующий большой скачок в развитии технологий произойдет с появлением искусственного интеллекта для квантовых компьютеров. Такие машины пока еще находятся в разработке, но имеют большие перспективы", — пишет автор, ссылаясь на слова Сета Ллойда, эксперта по квантовым вычислениям из MTI, и задается вопросами:

• сможет ли машина сформулировать принципы квантовой теории поля или теории относительности?
• Может ли это привести к созданию такой теории, которую мы, люди, не сможем понять?
• Можем ли мы оказаться в "матрице" или в мире, управляемом SkyNet, как в фильме "Терминатор"?

Все эти вопросы Деннис Овербай задал физикам и компьютерщикам. И вот, что они ответили.

Джарон Ланье, компьютерный инженер, работающий в Microsoft, считает, что прогнозы касательно появления "всемогущего ИИ" — преувеличение.

"ИИ-система — не существо, типа кошки. Это просто работающий алгоритм", — сказал он.

Стивен Вайнберг, лауреат Нобелевской премии, профессор Техасского университета в Остине, назвал "тревожным", предположение о том, что люди могут быть недостаточно умны, чтобы понять теорию всего, которая может быть сформулирована машиной.

"Но я подозреваю, что мы также не будем достаточно умны, чтобы спроектировать компьютер, который сможет создать эту теорию", — ответил ученый.

Лиза Рэндалл, физик из Гарварда, написала: "Я легко могу представить, как компьютеры находят закономерности или зависимости, которые мы (пока) не знаем, как интерпретировать. Но на самом деле эта "способность" машин не является сверхъестественной, т.к. мы можем объяснить принципы их работы".

Нима Аркани-Хамед, физик-теоретик из Института перспективных исследований в Принстоне, не считает, что компьютер сможет обнаружить нечто "слишком глубокое для нашего понимания". Он сказал, что если бы Исаак Ньютон попал в наше время, то "сегодня у него не было бы проблем с изучением современной физики", то есть современные гаджеты, знания, массивы информации, навыки и пр. не стали бы преградой для ученого из 17 века.

Майкл Тернер, космолог из Фонда Кавли в Лос-Анджелесе, полагает, что в конечном итоге не имеет значения, кто или что сформулирует новаторскую идею — человек или компьютер.

Эдвард Виттен, ученый из Института перспективных исследований в Принстоне, отметил, что, хотя сейчас не существует машины, способной создать теорию всего, не исключено, что она может появиться в следующем столетии.

"Если бы существовала машина, которая "интересовалась" физикой, мне, безусловно, было бы интересно с ней поговорить", — отметил Эдвард.

Ранее мы сообщали о том, что Китай и РФ делают ставку на создание ИИ-систем, которые могут соперничать и превзойти наработки Западных стран. Если Восток и Запад пойдут на конфронтацию, то нейросети сыграют не последнюю роль.