當AI開始造夢:人工智慧設計出顛覆傳統的宇宙聆聽器
愛因斯坦在百年前就預言了重力波的存在,但直到2016年,人類才真正捕捉到這種時空漣漪。如今,科學家們在名為「烏拉尼亞」的AI協助下,正將這項技術推向全新境界。
由馬裡奧·克倫博士團隊開發的烏拉尼亞AI,設計出一系列創新的重力波探測器。這些設計不僅媲美人類現有概念,許多甚至更為優異。最令人驚豔的是,AI並非單純模仿已知策略,而是創造出連科學家都尚未完全理解的全新方案。這些發現已公開在「探測器動物園」資料庫中,預示著機器創新、人類解讀的新時代來臨。
2016年,LIGO團隊憑藉精密儀器首次直接偵測到重力波。如今,馬克斯·普朗克光學研究所人工智慧科學實驗室的克倫博士與LIGO研究人員合作,利用名為烏拉尼亞的演演算法,開創出干涉儀式重力波探測器的創新設計。
設計這些探測器是項極其複雜的工作,需要同時最佳化整體架構與眾多引數。研究團隊將此轉化為連續最佳化問題,運用機器學習方法求解。結果產出大量新穎設計方案,其中許多甚至超越下一代探測器的最佳提案,部分設計更能將靈敏度提升十倍以上,大幅擴充套件可偵測的重力波訊號範圍。
在演演算法提出的解決方案中,研究人員不僅重新發現許多已知技術,烏拉尼亞更提出可能重塑探測器技術認知的非傳統設計。克倫博士表示:「經過約兩年的AI演演算法開發與執行,我們發現數十種似乎優於人類科學家藍圖的新方案。我們不禁思考:相較於機器,人類究竟忽略了什麼?」
為理解AI發現的技巧與概念,研究團隊擴充套件了科學研究方法。他們將50項頂尖設計彙整成公開的「探測器動物園」,供科學界進一步研究。這項成果顯示,AI不僅能發掘新穎探測器設計,更能激發人類研究者探索新的實驗與理論方向。
克倫博士強調:「我們正處在機器能發現超越人類科學解決方案的時代,而人類的任務是理解機器的創造。這無疑將成為未來科學發展的重要部分。」這項突破性研究已發表於《物理評論X》期刊,為宇宙探索工具設計開闢了嶄新道路。