用AI模拟宇宙连模型的设计者们都不知道它能如斯地精确_模子_宇宙
D3M的紧张事情是精确地仿照引力在数亿年间塑造宇宙的办法。每次仿照只花30ms,而用其他模型仿照要花几分钟的韶光。
更故意思的是,D3M从团队输入的8000个演习模型中学习——它极大地推广和优化了这些模型,还能够调度一些之前从未演习过的参数。
“D3M和用大量猫狗的图片演习图像识别软件类似,不过之后它还能识别大象,”熨斗研究院和卡内基梅隆大学的天文物理学家雪莉说到。
“没人知道它是如何做到的,而这也是一个有待揭开的谜团。”
不雅观察我们周围的宇宙空间,我们能得到有关宇宙进化的大量信息,但是毕竟能瞥见的有限。因此仿照才会如此方便。
通过仿照得出了一些要么符合,要么不符合我们不雅观察的结果,科学家们能够打算出最有可能天生我们所生活宇宙的情景。
但是我们错综繁芜的宇宙使得这些模型打算起来相称费力,这也就意味着运行起来比较费时。为了获取有用的统计数据,一项研究就须要数千次仿照。
这时由打算天体物理学家团队所开拓的D3M就有用武之地了。它将打算引力在(宇宙的年事)138亿年间,是如何在太空中移动数十亿颗粒子的。
我们如果不依赖AI驱动的软件去仿照这种粒子运动,打算300个小时才得到一个较高精度的模型;当然几分钟内也能够打算完成,不过精确度就会大打折扣了。
为了占领这一难题,研究团队决定建立一个神经网络去进行仿照实验,并且用一个迄今最高精度的模型产生了8000个不同的仿照数据,用来演习D3M。
一旦对D3M的演习完成,并且AI能准确运行,就可以准备试行D3M了。研究职员哀求它仿照出一个每边大概代表6亿光年的盒子里的宇宙。
为了评判它的仿照效果,团队同时用几分钟就得到结果的(快速)方法,以及要花几百个小时的奇慢方法运行同样的模型。不出所料,慢的方法得到的是最精确的结果,和它比起来用快速方法会有9.3%的相对偏差。
D3M的涌现,补救之前的所有快速算法于水火。它只花30毫秒就运行得到了一个模型,并且和这个慢但十分精确的模型比较只有2.8%的相对偏差。
更精彩的是,虽然它只是用一个单参数集演习的,这一神经网络却能基于其他未经演习的参数,来预测这个的仿照宇宙的构造——比如说,如果暗物质的数量是不同的。
这意味着AI在应对一系列仿照任务时更为灵巧——不过,团队还是希望在打算模型前,搞清楚AI到底能够打算得多准确。
霍说:“我们这里对付机器学习者来说,就相称于一个游乐场,他们可以知道为什么D3M的泛化能力这么好,为什么学习后的它识别的范围能外推到大象而不仅仅是猫和狗”。
“这是一条介于科学和深度学习的双行道。”
这一研究已被揭橥在美国国家科学院院刊(即PNAS)上了。
作者:Anonymity
FY:Brut Lee
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