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用时不到一秒,困扰人类的三体问题被解开,AI太强大了

审核-小文

宇宙对于人类来说,无疑是神秘的,因为宇宙中存在的各种各样的现象,都是目前人类科学无法做出解释的。有时候我们仅仅是看到了一些表象,便自以为了解了宇宙,但是却想不到这些表象之下隐藏着的诸多奥秘。

就举个简单的例子吧,比如说我们看到的太阳是东升西落的,但在这东升西落的表象下,隐藏着地球和太阳之间的引力关系,包括地球的自转公转原因等一系列秘密。而为我们熟知的“三体问题”,就困扰人们多年。

可能也有人不清楚,“三体问题”是什么?简单来说,就是在一个三维空间里面放置3个质点,并给它们设定初始位置和初始速度,然后研究它们在只有万有引力的作用下,到底是怎么样进行运动的。

显然,这样的理想状态是不存在的,因为宇宙中有大大小小各种天体,这些天体之间都互相存在引力。不过,除非是在不考虑其他星球引力的影响的情况下,那么太阳系中的太阳、地球和月球的运动,倒是可以看成一个三体问题。

在三体问题中,每个天体在受到另外两个天体万有引力的作用下的运行方程是三个二阶常微分方程。所以三体问题中的三个天体运行方程就是十八阶方程,意思就是说,必须要得到18个积分才能得到完全解。

说起来好像很简单,但是要解开这个方程式就不是那么容易了。就目前我们的研究水平而言,我们只能得到三体问题中的16个积分,还达不到18个积分,所以想要解开“三体问题”,短时间来看是不太可能的。

随着科学技术的发展,计算机的普及应用,我们可以用软件来计算“三体问题”。有一种名为“布鲁图斯”的程序,每次计算都需要花费数周甚至更久才能完成计算。当然这和之前相比较的话,也算是一个大迈步了,虽然速度慢了点,但毕竟还是可以计算“三体问题”。

近年来,人工智能AI技术发展迅速,科学家们也开始将AI技术应用于各种科研实验中来,那可以想到,科学家们也开始使用AI技术来解决“三体问题”,而且令人想不到,计算速度非常快,只需要短短1秒钟内就已经完成计算!

这一种AI技术是模拟我们大脑的工作方式,就是我们常说的人工智能。这样的算法速度非常之快,比我们之前所用的“布鲁图斯”程序快了将近1亿倍!研究人员使用AI技术对三体问题进行了测试,预测了5000种情况。结果表明,使用AI技术所取得的研究成果跟使用“布鲁图斯”程序的结果非常相近。

测试结果已经很明显了,在解决三体问题中,AI技术优势很明显。但研究人员认为这两种计算是存在差异的,因为“布鲁图斯”程序对天体运行的每一个轨迹都进行计算,而AI技术则是从中运行轨迹中计算出一个运行模式,然后预测接下来的运行轨迹。

因此,AI技术也还处于概念验证阶段,不过未来,我们会还会遇到更多的关于宇宙的难题,虽然AI技术还不能直接运用到天体的运行问题中,但我们现在已经看到了它的可行性,相信未来,AI技术会发挥很大的作用。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20191205A06FE500?refer=cp_1026
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