Новый ИИ от Колумбийского университета наблюдает за физическими явлениями и раскрывает соответствующие переменные. Именно они и стали неожиданностью. Подробности и код — к старту нашего флагманского курса по Data Science.

Латентное пространство признаков решения, окрашенное переменными физического состояния
Латентное пространство признаков решения, окрашенное переменными физического состояния

Энергия, масса, скорость. Эти три переменные составляют знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc2. Но откуда вообще Альберт Эйнштейн узнал об этих концепциях? Чтобы понять физику, необходимо определить соответствующие переменные. Без понятий энергии, массы и скорости даже Эйнштейн не смог бы открыть теорию относительности. Но могут ли такие переменные обнаруживаться автоматически?

Этот вопрос исследователи задали искусственному интеллекту, который они разработали для наблюдения за физическими явлениями на видео и поиска наименьшего множества фундаментальных переменных, полностью описывающих наблюдаемую динамику. 25 июля исследование опубликовано в журнале Nature Computational Science.

Хаотическая динамическая система с качающейся палкой в движении. Наша работа направлена на обнаружение и извлечение наименьшего числа переменных состояния, необходимых для описания такой системы напрямую из видеозаписи высокого разрешения

Учёные начали с подачи в систему необработанных видеозаписей физических явлений, уравнения которых уже знали. Например, они предоставили видео качающегося двойного маятника, который, как известно, имеет ровно четыре «переменных состояния» — угол и угловую скорость каждого из двух рычагов. После нескольких часов анализа ИИ выдал ответ: 4,7.

«Мы подумали, что ответ достаточно близок [к истине]», — рассказывает Ход Липсон, директор Creative Machines Lab в Департаменте машиностроения, где в основном проводилось это исследование. — Тем более, всё, к чему у ИИ был доступ, — это необработанные видеоматериалы без каких-либо знаний о физике или геометрии. Хотелось узнать не только количество переменных, но и что это за переменные».

Исследователи приступили к визуализации идентифицированных переменных. Программа не может описать переменные интуитивно, понятно для человека, поэтому их извлечение было затруднительным. Позже выяснилось, что две выбранные программой переменные примерно соответствуют углам рычагов, но две другие остаются загадкой.

«Мы пытались сопоставить эти новые переменные со всем, что только можно придумать: с угловой и линейной скоростью, кинетической и потенциальной энергией, с различными комбинациями известных величин», — рассказывает руководитель проекта Боюань Чен, ныне доцент Университета Дьюка. «Но ничто, казалось, не совпадало идеально». Команда была уверена, что ИИ нашёл правильный набор из четырёх переменных, поскольку делал хорошие прогнозы, «но мы ещё не понимаем математический язык, на котором он говорит», — пояснил он.

Боюань Чен объясняет, как новый ИИ наблюдал за физическими явлениями и раскрывал соответствующие переменные — необходимый предшественник любой физической теории.

После проверки ряда других физических систем с известными решениями учёные ввели видео систем, для которых они не знали точного ответа. Видео с лавовой лампой дало 8 переменных. В ответ на видео с пламенем камина программа вернула 24 переменные.

Самый интересный вопрос заключался в том, уникален ли набор переменных для каждой системы, или на каждом перезапуске программы создавался другой набор. «Мне всегда было интересно: если бы мы когда-нибудь встретили разумную инопланетную расу, открыли бы они те же законы физики, что и мы, или описали бы Вселенную иначе?» — спрашивает Липсон. — Возможно, некоторые явления кажутся загадочно сложными, потому что мы пытаемся понять их через неправильный набор переменных».

В экспериментах количество переменных было одинаковым при каждом перезапуске ИИ, но конкретные переменные каждый раз оказывались разными. Так что да, альтернативные способы описания Вселенной действительно существуют. Вполне возможно, что наш выбор не идеален.

По словам исследователей, ИИ такого рода может помочь раскрыть сложные явления, теоретическое понимание которых не успевает за потоком данных — от биологии до космологии. «Хотя в этой работе мы использовали данные из видео, можно было использовать любой массив данных — например о радиоволнах или ДНК», — объясняет соавтор статьи Куанг Хуан.

Эта работа входит в интересы профессора математики Фонда Липсона и Фу Цян Ду к созданию алгоритмов, которые могут преобразовать данные в законы. Прошлые программные системы, например Eureqa Липсона и Майкла Шмидта, способны выводить произвольные законы физики из экспериментальных данных, но только когда переменные определены заранее. А что, если переменные неизвестны?

Ход Липсон объясняет, как ИИ смог обнаружить новые физические переменные

Липсон — профессор инноваций Джеймса и Салли Скапа, утверждает, что учёные могут неправильно интерпретировать или не понимать многие явления просто потому, что у них нет хорошего набора переменных, чтобы описать их. «На протяжении тысячелетий люди знали, что объекты движутся быстро или медленно, но Ньютон смог открыть свой знаменитый закон движения F = ma, когда понятия скорости и ускорения были определены формально и количественно», — отмечает Липсон. Прежде чем стало возможным формализовать законы термодинамики, необходимо было определить переменные описания температуры и давления; переменные значения — предшественники любой теории. «Какие ещё законы мы упускаем просто потому, что у нас нет переменных?» — задаётся вопросом Ду, который руководил исследованием.

А пока ИИ по-новому рассказывает о мире, мы поможем прокачать ваши навыки или с самого начала освоить профессию, актуальную в любое время:

Выбрать другую востребованную профессию.

Комментарии (83)


  1. v1000
    04.08.2022 22:59
    +27

    «но мы ещё не понимаем математический язык, на котором он говорит»

    Отлично. Изучаем черный ящик с помощью черного ящика.


    1. stranger777
      04.08.2022 23:22
      +2

      При этом набор данных — файлы JPEG. Качаю архив оттуда, чтобы понять, сжаты они, или там JPEG без потерь. Но в любом случае мы оставили код, так что эксперименты можно повторить на снимках качественнее.


      1. Chupakabra303
        05.08.2022 03:58
        +26

        Возможно одна из непонятных обнаруженных переменных — степень сжатия по шкале шакалов


        1. PowerMetall
          05.08.2022 11:55

          Ну как раз так и выходит. 4.7 переменных. 4 из них известны, остается 0.7. Значит степень сжатия - 0.7 ))


  1. Vvzh1
    04.08.2022 23:16
    +14

    Бамбарбье. Кергуду !

    Что он сказал ?

    Он говорит, что если вы откажетесь, они вас зарэжут !


    1. iliabvf
      04.08.2022 23:19
      +10

      Шутка


  1. DaneSoul
    04.08.2022 23:21
    +5

    После нескольких часов анализа ИИ выдал ответ: 4,7
    Как вообще понять дробное колличество переменных?


    1. vassabi
      04.08.2022 23:26
      +3

      как среднее между предсказаниями систем из 4х переменных и систем из 5ти переменных?


    1. diakin
      05.08.2022 05:46
      +25

      Петька, приборы?
      17!
      Что 17?
      А что приборы?


      1. Ellinist
        05.08.2022 07:53
        +4

        Такая же мысль пришла в голову!


    1. Moskus
      05.08.2022 07:33
      +1

      4 и 7.


      1. DaneSoul
        05.08.2022 07:39
        +1

        Что значит 4 и 7, если искали минимальное колличество?
        Да и в оригинале не запятая, а 4.7 — то есть именно не целое значение.


        1. zaiats_2k
          05.08.2022 07:58
          +1

          Фрактал!


          1. tvr
            05.08.2022 11:29

            Кто, кого, чем, куда и за что фрактал?


    1. oskolkov
      05.08.2022 10:16
      +16

      Я ожидал, что ответом будет 42


    1. Sau
      05.08.2022 11:18
      +2

      Примерно так же, как дробное число бит.

      Сколько бит нужно чтобы определить число от 1 до 10? log2(10) = 3,32 бит (до сотых)

      Для конкретного одного случая нужно 4 бита, но вот если взять два числа, то достаточно 7 бит, а не 8.

      То есть четыре маятника можно описать девятнадцатью переменными вместо двадцати :).


    1. Chupakabra303
      05.08.2022 11:24
      +1

      Где-то читал, что для обработки информации оптимальным является "бит" не с двумя, а с тремя состояниями, троичная логика. Но самое интересное, что в математическом обосновании вплывает значение экспоненты, которые ближе к 3, чем к 2, поэтому для физической реализации АЛУ округляется к 3. Скорее всего к этому дробному значению приводит логарифм. (информационная энтропия скорее всего там). Так что дробность тут вполне можно принять (как и упомянутую выше дробную размерность фракталов)


      1. Wizard_of_light
        05.08.2022 15:11

        оптимальным является "бит" не с двумя, а с тремя состояниями

        Самым экономичным точнее, наибольшее количество информации на один символ из систем счисления с целочисленными основаниями. Но если взять другой критерий - получим другой оптимум.


  1. tark-tech
    04.08.2022 23:46
    +21

    После нескольких часов анализа ИИ выдал ответ: 4,7.

    42 же!


    1. Roman2dot0
      05.08.2022 00:41
      +9

      Так он мало думал. Вот думал бы 7.5 миллионов лет, тогда да)


    1. apxi
      05.08.2022 05:44
      +3

      Это если ему подсунуть прямую трансляцию с телескопа и оставить на много лет.


    1. ForestDog
      05.08.2022 05:48
      +6

      -- ИИ, приборы!

      -- 4,7!

      -- Что "4,7"?!

      -- А что "приборы"?!


      1. c_kotik
        05.08.2022 09:17
        +2

        Следующий запрос в гугл "датасет приборы скачать"


  1. MarksMan09
    05.08.2022 00:44
    +4

    Читаю и прямо: "...Что будет, если йогурт улетит к звездам без нас, что если он исчезнет и оставит нас здесь, навсегда ..." Разумный Йогурт. Любовь, смерть и роботы (2019)


  1. IvanPetrof
    05.08.2022 01:27

    А меня всегда удивляло, как так получилось, что в формуле E=mc^2 нет никаких коэффициентов? Вот, к примеру, в формуле тяготения есть гравитационная постоянная (т.е. Недостаточно просто перемножить массы и разделить на квадрат расстояния, чтобы получить ньютоны).
    А тут Люди жили себе, никого не трогали, взвешивали колбасу в килограммах, измеряли скорости в метрах в секунду (а секунда вообще является странной долей от периода обращения случайно взятой планеты), измеряли энергию в джоулях и тут, внезапно Эйнштейн всё это перемножил без поправочных коэффициентов и внезапно оказалось, что во Вселенной это так и связано!


    1. Alek_roebuck
      05.08.2022 02:18
      +20

      так джоули-то определены через ньютоны и метры, а ньютоны, в свою очередь, через килограммы, секунды и метры в секунду. Это метры и килограммы взяты с потолка, никак друг с другом не связанно, а джоули изначально привязаны к единицам скорости и массы.


      1. IvanPetrof
        05.08.2022 02:57

        del


    1. Browning
      05.08.2022 03:05
      +1

      Один возможный ответ: потому что нерелятивистская кинетическая энергия равна mv^2/2. А это первый член разложения релятивистской кинетической энергии в ряд по v^2/c^2 (а mc^2 -- нулевой).


      1. IvanPetrof
        05.08.2022 03:16
        +1

        Простите, не могу сообразить, почему тогда формула не выглядит так E=mc^2/2 по аналогии с mv^2/2?
        Или глупый вопрос?


        1. deitry
          05.08.2022 08:49
          +2

          Вопрос не глупый)

          Там c^2 нарисовывается изначально в нижней части релятивистской энергии. Вот тут нашёл примерный вывод

          Кинетическая и полная энергии в релятивистской механике. Энергия покоя. Релятивистский инвариант - ФИЗИКА (studme.org)


      1. Sartorio
        06.08.2022 11:32

        А чему равна нерелятивистская потенциальная энергия?
        Если допустить, что она равна по значению кинетической нерелятивистской, то их сумма и даст полную энергию тела… Или я заблуждаюсь?


    1. mactep3230
      05.08.2022 03:46
      +6

      если бы единицу длины приняли равной одной световой секунде, то получилось бы E = m. )


      1. Nubus
        05.08.2022 03:59

        Угу, и тогда бы мы до нанометров никогда бы не дошли.


        1. Sau
          05.08.2022 11:23
          +1

          Если "метр" равен 299792458 настоящих метров, тогда "нанометр" будет 0,29 метра. Реальный нанометр был бы равен 3,33 "аттометра".


      1. SergioShpadi
        05.08.2022 14:53
        +1

        Таки приняли больше века назад.


    1. thatsme
      05.08.2022 04:00
      +2

      Вы бы лучше спросили: "почему масса не описана как функция?"


      1. Refridgerator
        05.08.2022 06:29

        Ну допустим, авторы не осилили физику дальше школьного курса. Но вот как скорость можно рассматривать как самостоятельный параметр мне не понятно. Это что же, объект может обладать ненулевой скоростью оставаясь на месте?


        1. grokinn
          05.08.2022 07:19
          -1

          Там не скорость, а скорость света, ибо любая скорость относительна, кроме скорости света.


          1. Refridgerator
            05.08.2022 07:25

            То есть определить скорость света относительно среды распространения не получится что ли?


            1. grokinn
              05.08.2022 07:30
              +1

              Скорость света и скорость распространения света в среде это разные скорости, в отношении второй получится, в отношении первой не получится.


              1. Refridgerator
                05.08.2022 07:37

                Так вакуум — это тоже среда.


                1. RigelNM
                  05.08.2022 08:21
                  +7

                  Так «скорость света» - это не «скорость» света. Это фундаментальный параметр передачи взаимодействия в пространстве.


                  1. Refridgerator
                    05.08.2022 09:24

                    Это фундаментальный параметр в СТО. В ОТО в качестве фундаментального параметра выступает гравитация.


                    1. GaryKomarov
                      05.08.2022 12:13
                      +1

                      Так уже измерили скорость гравитационных волн и она равна "скорости света".
                      Так что эти параметры явно как связаны.


                      1. freecoder_xx
                        05.08.2022 16:12

                        Правильнее говорить не о скорости света, а о максимальной скорости распространения взаимодействия. Которой равна скорость света в вакууме.


                      1. 631052
                        05.08.2022 17:51

                        я вам за этот камент поставлю +1 в письменной форме, т.к. "заряд для голосования" сегодня уже истратил на всякую фигню.


        1. mayorovp
          05.08.2022 13:00

          Разумеется, объект, обладающий ненулевой скоростью, не может оставаться на месте. И в чём тут проблема?


          1. Refridgerator
            05.08.2022 13:47

            Проблема в том, что рассматривая положение и скорость динамической системы как независимые параметры может возникнут противоречия, пример которого я и привёл. Потому динамические системы и описываются дифференциальными уравнениями, решением которых является функция (или множество функций). И эта функция совсем не обязательно будет иметь конечное количество производных, а в исходном уравнении производные совсем не обязательно должны быть целого порядка.


            1. mayorovp
              05.08.2022 13:51

              Повторюсь, не вижу никакого противоречия. Если рассматривать только один момент времени, то ничего не мешает изолированному объекту иметь произвольные местоположение и скорость.


              1. Refridgerator
                05.08.2022 14:06

                Так нейросети не один момент в виде статичной картинки показывали, а видеоролик. Это раз, два — в единицу времени у объекта будет не только положение и скорость, но и ускорение, и ускорение ускорения, и так далее до бесконечности. Три — в квантовой механике у частицы не могут быть одновременно точно измерены положение и скорость.


                1. mayorovp
                  05.08.2022 14:27

                  Ну вот мы тоже, когда ставим опыты, смотрим не на картинки, а на "видеоролик". Но это не мешает нам считать положение и скорость отдельными переменными.


                  А квантовая механика тут вовсе ни при чём.


                  1. Refridgerator
                    05.08.2022 15:21

                    Речь в статье идёт о динамических системах. Динамические системы существуют как на микро-, так и на макро-уровнях. Разные динамические системы с разным поведением могут параметризироваться одинаковым количеством параметров с одинаковыми значениями. Несложно для примера подобрать пару функций, у которых значения и производные в начальный момент времени совпадают.

                    Альтернативную физику авторы тоже пока что не изобрели и предсказывать поведение динамической системы по видеоролику их нейросеть тоже не умеет.


                    1. mayorovp
                      05.08.2022 17:15

                      Всё это понятно, но вы так и не объяснили почему скорость нельзя рассматривать как отдельную переменную.


                      1. Refridgerator
                        05.08.2022 20:50

                        Не отдельную переменную, а независимый параметр. Это разные понятия. Вот например есть такой динамический элемент — конденсатор. Параметризируется ёмкостью, а не текущим значением заряда или его скоростью.


                      1. mayorovp
                        06.08.2022 11:39

                        Так, наконец-то я понял что вы имели в виду. Теперь вернёмся к вашему первому комментарию:


                        Ну допустим, авторы не осилили физику дальше школьного курса. Но вот как скорость можно рассматривать как самостоятельный параметр мне не понятно. Это что же, объект может обладать ненулевой скоростью оставаясь на месте?

                        Так вот, в каком месте авторы рассматривают скорость как независимый параметр?


    1. eimrine
      05.08.2022 07:50

      А меня всегда удивляло, как так получилось, что в формуле E=mc^2 нет никаких коэффициентов?
      А двойка что, не коэффициент?


      1. charypopper
        05.08.2022 08:06
        +1

        Нет, E=mcc если хотите, поправочных нет


        1. Sau
          05.08.2022 11:25
          +2

          Тогда можно заявить что E = m + m + m + ... + m (с^2 слагаемых). Вот и от скорости света избавились.


    1. zaiats_2k
      05.08.2022 08:13
      +8

      Как нет? С^2 - это и есть коэффицент.


      1. Refridgerator
        05.08.2022 08:24

        Возведение в квадрат — это не коэффициент, а функция (парабола), прямая квадратичная зависимость.


        1. deitry
          05.08.2022 08:52
          +1

          Зависимость от чего? Если c - постоянная величина



          1. Refridgerator
            05.08.2022 11:23

            Ну давайте по-другому перепишем это уравнение:


    1. DaneSoul
      05.08.2022 09:32
      +6

      А меня всегда удивляло, как так получилось, что в формуле E=mc^2 нет никаких коэффициентов? Вот, к примеру, в формуле тяготения есть гравитационная постоянная
      Но ведь c — это не переменная, а константа, почему не рассматривать тогда с^2 как коэффициент в зависимости энергии от массы?


    1. xavdr
      05.08.2022 11:12

      Простой факт, что в формуле пути S=vt, скорость - это средняя скорость, которая равна соостветственно Vср = (Vк + Vн) / 2 = (Vк + 0) / 2. Отсюда множитель и в пути через ускорение, и в кинетической энергии.


    1. Atrides2020
      05.08.2022 15:32
      -1

      Вселенная явно строилась по строгим законам математики, изначально не_человеческой математики.


    1. tsvetkovpa
      05.08.2022 17:51

      Коэффициент тут как раз есть - c^2. Такая вот константа.

      Учёные зачастую работают в системе счисления, где с=1.

      И там получается E=m


      1. IvanPetrof
        05.08.2022 20:12

        Тогда размерность не получается. Всё-таки c^2 это именно скорость в квадрате, т.к. В результате получаются джоули у которых размерность 1 Дж = 1 Н·м=1 кг·м²/с²


  1. Refridgerator
    05.08.2022 06:34

    Двойной маятник можно описать не 4-мя, а только 2-мя параметрами — если использовать дуальные числа. Авторам стоит загрузить в нейросеть более свежий учебник математики.


    1. agratoth
      05.08.2022 06:40

      Тогда уж не в нейросеть, а себе в голову. Они же пишут, что ИИ делал расчёт на основе наблюдения, не имея никакой информации о сути и смысле процесса


    1. domix32
      05.08.2022 06:50

      Так там же все равно переменная степеней всплывёт.


      1. Refridgerator
        05.08.2022 07:01

        Угу, а переменная это что? Это число. А число состоит из цифр, а каждая цифра — это тоже переменная </s>


  1. belch84
    05.08.2022 09:06
    +7

    Существует давно известный метод того, что в статье именуется «открытием альтернативной физики», только называется он попроще — определение количества переменных, описывающих динамическую систему по заданному временнОму ряду, и применяется при реконструкции динамических систем (метод Грассбергера-Прокаччиа). Приблизительное описание метода можно найти здесь (в разделе «Реконструкция по скалярному временному ряду на примере системы Рёсслера»). Метод действительно предполагает визуальный анализ графиков, возможно, для этого можно использовать ИИ, только именно в этом методе нельзя получить нецелое количество динамических переменных, как мне кажется


  1. Henri_Fleury
    05.08.2022 10:08
    -1

    Текущий набор обиходных физических величин обусловлен имеющимися органами чувств примерно так же как и десятичная система счисления имеющимися пальцами. Физику можно и в единицах информации пересчитать.


  1. phenik
    05.08.2022 10:39

    Ссылка на свободный для доступа вариант статьи.

    После проверки ряда других физических систем с известными решениями учёные ввели видео систем, для которых они не знали точного ответа. Видео с лавовой лампой дало 8 переменных. В ответ на видео с пламенем камина программа вернула 24 переменные.
    В сложных системах с нелинейной динамикой, напр, физиологических, конкретно регулирующей ритм сердца, размерность фазового портрета (фрактальная размерность) может быть дробной, в норме от 1 до 2-х, и более. Интересно, если с помощью этого ИИ проанализировать видео с биением сердца, того же УЗИ, что она выдаст. Угадает?)

    «Мне всегда было интересно: если бы мы когда-нибудь встретили разумную инопланетную расу, открыли бы они те же законы физики, что и мы, или описали бы Вселенную иначе?» — спрашивает Липсон. — Возможно, некоторые явления кажутся загадочно сложными, потому что мы пытаемся понять их через неправильный набор переменных».
    Конечно, если инопланетяне обитают на квантовом уровне, то для них кванты просты и интуитивно понятны, это их а вот поведение макрообъектов загадочно и контринтуитивно. Как это быть только в одном месте, а не во всех сразу? Как так можно померить все величины с любой точностью, а не только некоторые? И главное, как нельзя запутаться с себе подобным, а потом распутаться с заранее непредсказуемым результатом?)


    1. mayorovp
      05.08.2022 13:04

      Что такое дробная размерность фазового портрета — это понятно, а вот что такое дробное количество переменных?


      1. phenik
        05.08.2022 18:38
        +1

        а вот что такое дробное количество переменных?
        Переменные целые, но ИНС не знают об этом) Это уже человек исследовал, абстрагировал, выделил переменные на уровне абстрактно-логического мышления, а в мозге, на нижележащем уровне образного мышления, связанного непосредственно с восприятием, многое, что может быть намешано. ИНС работающие с картинками и видео прототипически как раз больше соответствуют по своим возможностям этим сетям нелинейно сжимающим входную информацию (сверточным и аутоэнкодерам). Что из этого получается? Приведу пример с нативным пониманием чисел (численности), темой с которой хорошо знаком, включая нейрофизиологическик аспекты.

        Мы, обучившись дома и получив образования в учебных заведениях, понимаем числа в абстрактном смысле, как достижение цивилизации. Но это не так. Оценивание численности объектов в совокупностях встроенная, наследственно поддерживаемая когнитивная способность, кот. доступна человеку с рождения в некотором приближении, т.к. является очень важной для выживания видов способностью. Эта способность в дальнейшем развивается, настраивается, но именно на этой нативной основе возникает абстрактное понимание чисел. С помощью ИНС сверточного типа удается неплохо моделировать эту способность, воспроизводя ее основные свойства на нейронном уровне. Причем специального обучения подсчету эта сеть не проходит. Обучающая выборка состоит из картинок с разными объектами, с разным числом, и обучение ведется с целью классификации этих объектов. Но совершенно спонтанно в этой сети появляются нейроны, кот. реагируют на число объектов в сцене. Это связано со свойствами самих формальных нейронов (они сумматоры, как и их биологические прототипы), и тем, что структура ИНС выбирается похожей на структуру вентрального тракта зрительной системы приматов, в кот. присутствует область отвечающая за оценку численности. Именно по этой причине в моделирующей сети возникает аналогичная функция, причем на автомате. Как работают эти нейроны численности? Каждый такой нейрон настроен на определенную численность, напр, 5. Если число объект в сцене пять, то он имеет максимальную активность. Но нейроны отвечающие за 4 и 6 также при активизируются, но меньше, чем отвечающий за 4, нейроны отвечающие за 3 и 7 еще меньше, и тд. Происходит своеобразное голосование, и в результате выбирается оценка связанная с нейроном имеющим максимальную активность. Естественно, таких нейронов много, и они все участвуют в голосовании, возможны и ошибки. Это голосование подчиняется определены закономерностям (закону Вебера), и считается нативной основой для понимания натуральных чисел. Однако, не все так просто. Оказалось, что на оценку численности может влиять, как число объектов в сцене, как основной фактор, так и свойства объектов, например, занимаемая ими площадь, группировка, цвета, и тп. Если в сцене присутствуют два одинаковых объекта, то макс. активность у нейронов отвечающих за число два, и мы интуитивно понимаем это, даже без сознательного подсчета. Но когда в сцене по прежнему два одинаковых объекта, но один из них намного меньше другого, то возникает конкуренция между нейронами отвечающим за 2 и за 1. В определенных условиях активность последнего может перевесить, и мы ошибочно посчитаем, что в сцене 1 объект. На основании этого даже возникла гипотеза, что чувство численности может отвечать не только за происхождение натуральных чисел, но и рациональных, см. этот комент с пояснениями (в этой теме есть дополнительные коменты со ссылками на источники о чувстве численности).

        Как этот пример с числами связан с обсуждаемой статьей, и числом переменных? Точно также. ИНС моделирует динамику восприятия человеком видеоданных, но именно на уровне восприятия, где разные типы информации могут влиять друг на друга, также как в случае с числами. Сеть может выделять переменные, но это может модулироваться, например, дополнительной динамикой связанной с нелинейностью процесса, его некоторой аттрактивностью, фрактальностью, и соотв. ее размерностью. Поэтому возникают такие дробные оценки, как 4,7 для двойного маятника. Дополнительные 0,7 могут быть связаны с некоторой хаотичностью его движения. Мы оцениваем это интуитивно, исследуем, и разделяем на абстрактно-логическом уровне, выделяя число переменных и дополнительные эффекты. Используемая ИНС, в силу ограниченности архитектуры, моделирует только первую, интуитивную фазу. Так и для остальных случаев, см. таблицу на рис 4. в оригинальной статье.


      1. michael_v89
        06.08.2022 04:48
        +1

        а вот что такое дробное количество переменных?

        Скорее всего, некоторые переменные не совсем независимые, а коррелируют.


  1. iBljad
    05.08.2022 11:05
    +3

    >не смогли провалидировать модель на известных результатах
    >одни и те же входные данные приводят к разным ответам
    >не понимаем значения ответов

    Итого получили модель, выдающую никому не понятные случайные числа в стиле "42", и почему-то считаем ее рабочей...
    (или не считаем, но сохраняем хорошую мину и пишем статью, чтобы получить хоть какой-то выхлоп от потраченных средств и времени)))


  1. game-lover
    05.08.2022 11:13

    Это не ИИ, это наполненный фактами выпуск Топлес!


  1. AAngstrom
    05.08.2022 11:31
    +10

    Well, that escalated quickly. (c)

    Последовательность событий:

    1. Пару недель назад выходит статья, где авторы описывают как из последовательности кадров получать эффективную размерность фазового пространства динамической системы. Один из примеров -- двойной маятник, для которого получается число степеней свободы 4.7, которое в статье интерпретируется как "близкое к правильному значению 4".

    2. Уже после статьи авторы в каком-то пресс-релизе или интервью начинают утверждать, что им кажется, что нейросетка (auto-encoder), возможно, обнаружила неизвестную им степень свободы.

    3. Выходит новостная статья "Artificial Intelligence Discovers Alternative Physics", перевод которой опубликован в этом топике.

    Просто классика жанра в духе "учёный изнасиловал журналиста"....


    1. phenik
      05.08.2022 18:42

      Уже после статьи авторы в каком-то пресс-релизе или интервью начинают утверждать, что им кажется, что нейросетка (auto-encoder), возможно, обнаружила неизвестную им степень свободы.
      Возможно авторы имели в виду такого рода доводы, но журналисты посчитали это за открытие дополнительных, дробных степеней свободы.


  1. Aleksandr-JS-Developer
    05.08.2022 11:43
    +2

    Учёные начали с подачи в систему необработанных видеозаписей физических явлений, уравнения которых уже знали. Например, они предоставили видео качающегося двойного маятника ... После нескольких часов анализа ИИ выдал ответ: 4,7.

    Скорее всего, он выдал просто какие-то параметры видео. Так-же, не существует просто "видеозаписи". Формат, разрешение, частота, сжатие, качество освещения, установки, покачиваний и т. д. Не похоже на учёных. У учёных информация только о видео растянулась бы на много страниц и наверняка она там есть, просто редактор решил в статью (на техническом ресурсе, ага) не включать эти "ненужные" подробности.

    В общем, напомнило:

    — Сорок два! — взвизгнул Лунккуоол. — И это всё, что ты можешь сказать после семи с половиной миллионов лет работы?

    — Я всё очень тщательно проверил, — сказал компьютер, — и со всей определённостью заявляю, что это и есть ответ. Мне кажется, если уж быть с вами абсолютно честным, то всё дело в том, что вы сами не знали, в чём вопрос.

    — Но это же великий вопрос! Окончательный вопрос жизни, Вселенной и всего такого! — почти завыл Лунккуоол.

    — Да, — сказал компьютер голосом страдальца, просвещающего круглого дурака. — И что же это за вопрос?