Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
AI-Descartes heeft door middel van machine learning en logisch redeneren Einstein, Kepler en Langmuir geëvenaard. Dit computermodel kan gaan zorgen voor een aanzienlijke vooruitgang in de zoektocht naar vergelijkingen die de natuurwetten beschrijven.
Het is onderzoekers aan de Universiteit van Maryland Baltimore County gelukt om een kunstmatig intelligent model te ontwikkelen dat zelf natuurkundige vergelijkingen kan berekenen. Ze schrijven erover in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Communications. Deze AI-Descartes, zoals ze het computermodel noemen, heeft de derde wet van Kepler, Einsteins tijdsdilatatiewet en de theorie van Langmuir ‘opnieuw’ berekend. Met deze nieuwe techniek hopen de wetenschappers de zoektocht naar verklaringen voor natuurkundige fenomenen een boost te kunnen geven.
Lees ook:
Logisch redeneren
AI-Descartes is anders dan andere machine learning-algoritmes omdat hij zogenaamde ‘symbolische regressie’ combineert met logisch redeneren. Symbolische regressie houdt in dat een model met aangeleverde data en simpele bewerkingen als ‘plus’, ‘min’, ‘keer’ en ‘gedeeld door’ duizenden, zo niet miljoenen kandidaatvergelijkingen kan opstellen die de datapunten in hun geheel beschrijven.
Vervolgens kijkt hij naar bestaande theorieën om zo de best kloppende vergelijking over te houden. Ook ziet AI-Descartes in wanneer er sprake is van ruis of oneffenheden in de datasets, iets waar huidige symbolische regressieprogramma’s nog veel moeite mee hebben. Ook kleinere datasets zijn geen probleem voor dit rekenwonder.
Een nadeel van AI-Descartes is dat de achtergrondtheorie die nodig is voor het logisch redeneren handmatig ingevoerd moet worden, wat veel tijd kost. In de komende jaren wordt geprobeerd om de AI zelf wetenschappelijke stukken te laten lezen en de achtergrondtheorieën daaruit te trekken zonder dat hier nog menselijke handen aan te pas hoeven te komen. Wie weet komen er straks vergelijkingen uitrollen waarvan we niet eens wisten dat we ze nodig hadden.
Derde wet van Kepler
AI-Descartes is tot nu toe gebruikt om aan de hand van echte metingen drie theorieën te omschrijven die door grote wetenschappers geformuleerd zijn: Langmuirs adsorptietheorie, die het vastkleven van gasmoleculen aan oppervlaktes beschrijft, Einsteins relatieve tijdsdilatatie, die aangeeft dat twee bewegende voorwerpen een andere tijdssnelheid waarnemen, en de derde wet van Kepler, die de afstand tussen twee hemellichamen beschrijft. Hoe dit is gelukt wordt in het artikel uitgelegd aan de hand van deze laatste wet.
Het doel was om Keplers derde wet te vinden door de AI te voeren met echte metingen van de gewichten van twee planeten, de afstanden ertussen en de omlooptijd. De achtergrondtheorie was gebaseerd op zwaartekracht, centrifugaalkracht, balanskracht, de definitie van een periode en afstanden tussen lichamen. Hiermee zijn meerdere kandidaatvergelijkingen opgesteld. Vervolgens is de kwaliteit van deze vergelijkingen gecontroleerd op drie soorten onnauwkeurigheden en bleek dat het AI-Descartes is gelukt om de derde wet van Kepler naar boven te halen als best passende vergelijking voor de gegeven datapunten. Knap staaltje werk.
Bronnen: Nature Communications, De Ingenieur, University of Maryland via EurekAlert!
Beeld: Gerd Altmann via Pixabay