Umělá inteligence vyřešila problém tří těles 100 milionkrát rychleji  
Problém tří těles vypadá velice jednoduše. Ale můžete vzít jed na to, že takový rozhodně není. Vzájemné gravitační působení v soustavě tří těles vytváří často nesmírně složitý chaotický systém, který je velice citlivý na počáteční postavení dotyčných tří těles. Doposud jsme to řešili brutální výpočetní silou, teď je řada na umělých inteligencích. A jsou oslnivé.
Tři tělesa systému Kepler 35. Kredit: Lynette Cook / extrasolar.spaceart.org.
Tři tělesa systému Kepler 35. Kredit: Lynette Cook / extrasolar.spaceart.org.

Sir Isaac Newton byl v 17. století prvním, kdo formuloval takzvaný problém tří těles. Zní velmi jednoduše. Jde o vzájemné gravitační působení mezi třemi vesmírnými tělesy, jako jsou hvězdy, planety či měsíce. Záhy ale vyšlo najevo, že řešení tohoto problému je ve skutečnosti extrémně komplikované. Tři tělesa totiž vytvářejí chaotický systém, který je velmi složitý a vysoce citlivý na počáteční pozici každého ze tří zúčastněných těles.

 

Chistoper Foley. Kredit: University of Cambridge.
Chistoper Foley. Kredit: University of Cambridge.

V současné době se pro řešení problému tří těles v různých systémech používá pokročilý software. I těmto programům ale často trvá týdny nebo dokonce měsíce, nežli daný problém tří těles rozlousknou. Nejpokročilejším z těchto programů je Brutus. Jak jeho jméno napovídá, problém tří těles řeší brutální výpočetní silou. V dnešní době ale už nemusíme spoléhat na výpočetní svaly. Máme totiž umělé inteligence.


Chris Foley z britské University of Cambridge a jeho kolegové vycvičili umělou inteligenci, která vyřeší problém tří těles až 100 milionkrát rychleji, nežli nejlepší současné programy, používané pro tento účel, jako je právě Brutus. Tak dramatický pokrok v řešení tohoto ožehavého problému je přitom neocenitelný pro astronomy. Teď mohou umělou inteligenci požádat, aby jim pomohla proniknout do chování hvězdokup a vůbec do evoluce celého vesmíru. Podle Foleyho můžeme očekávat pokrok i v takových záležitostech, jako je vznik gravitačních vln.

 

University of Cambridge.
University of Cambridge.

Aby umělé inteligence mohly být skutečně užitečné, tak je nutné je důkladně vycvičit. V tomto případě Foley a spol. použili dosavadního šampiona, čili Bruta, aby jim vygeneroval 9 900 zjednodušených scénářů problému tří těles. Na těchto scénářích trénovali umělou inteligenci a pak ji pustili na analýzu dalších 5 tisíc scénářů problémů tří těles. Ukázalo se, že umělá inteligence dojde k velmi podobným výsledkům jako Brutus. Udělá to ale v naprostém zlomku sekundy, zatím co Brutus na to potřebuje téměř dvě minuty.

 

Programy, jako je Brutus, jsou tak pomalé právě proto, že jdou na problém tří těles s brutální silou. Počítají každý nepatrný krok v pohybu těles, o která jde. Umělá inteligence oproti tomu sleduje pohyby, které takovými výpočty vznikají a odvozují z nich, jak bude soustava tří těles vypadat v dalších podobných případech. Foley přiznává, že pro složitější problémy tří těles to bude mnohem náročnější i pro jejich postup s umělou inteligencí. Nejde přitom o výkony samotné inteligence, ale o její učení. Bude totiž nesmírně obtížné připravit výukové scénáře, protože budou na samotné hranici možností Bruta, ne-li za ní. Držme jim palce.

Literatura
Live Science 4. 11. 2019, arXiv:1910.07291.

Datum: 09.11.2019
Tisk článku

Inteligence psů - Coren Stanley
 
 
cena původní: 279 Kč
cena: 223 Kč
Inteligence psů
Coren Stanley
Související články:

Neurální sítě potkávají Einsteina ve vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (11.09.2017)
Umělé inteligence přebírají výzkum kvantových systémů     Autor: Stanislav Mihulka (03.03.2018)
Umělá inteligence poprvé simulovala vesmír: Rychle, přesně a nikdo neví jak     Autor: Stanislav Mihulka (27.06.2019)
Australská umělá inteligence SAM vyvinula první vakcínu     Autor: Stanislav Mihulka (14.07.2019)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace