هوش مصنوعی می تواند بهترین ابزار برای کاوش جهان باشد

در جهت درک بهتر از کیهان، ما هر روز حریص تر می شویم و بیش از پیش به اطرافمان نظر می کنیم. ماهواره ها هر سال چندین ترابایت اطلاعات به زمین می فرستند و حتی یک تلسکوپ در حال ساخت در کشور شیلی می تواند هر شب ۱۵ ترابایت داده ثبت کند.

برای انسان غیر قابل تصور است که بتواند همه این اطلاعات را بررسی کند. کارلو انریکو پتریلو به وبسایت ورج می گوید: «نگاه کردن تصاویر کهکشان ها عاشقانه ترین بخش کار ماست. مشکل متمرکز ماندن است.» به همین خاطر است که پتریلو یک برنامه هوش مصنوعی را برای این کار پرورش داده است.

پتریلو و همکارانش به دنبال پدیده ای می گردند که اساسا یک تلسکوپ فضایی است. وقتی یک شئ عظیم (یک کهکشان یا سیاهچاله) در فاصله بین منبع نور و مشاهده گر روی زمین قرار می گیرد، در فضا و نور اطراف خمیدگی ایجاد می کند و ذره بینی ایجاد می شود که می گذارد اخترشناسانی چون پتریلو بخش های بسیار دور و فوق العاده قدیمی کیهان را ببینیم، بخش هایی که ما از دیدن آن در حالت عادی محروم هستیم.

به این ترفند، ذره بین گرانشی می گویند و این ذره بین ها به ما خواهند گفت که کیهان از چه ساخته شده. این روند بسیار کند و آهسته صورت می گیرد. اینجا است که هوش مصنوعی وارد می شود و ذره بین گرانشی تازه ابتدای راه است.

اندرو انجی، پروفسور دانشگاه استنفورد می گوید ظرفیت هوش مصنوعی در این حد است که می تواند هر کاری که انسان انجام می دهد را خودکار پیش ببرد.

اخترشناسانی که با هوش مصنوعی کار می کنند فقط به دنبال دسته بندی اطلاعات به وسیله این فناوری نیستند. آن ها در حال کاوش چیزی هستند که ممکن است اکتشاف علمی کاملا جدیدی باشد و هوش مصنوعی بتواند بخش های دیده نشده از کیهان را نقشه برداری کند.

اما ابتدا به سراغ ذره بین گرانشی برویم. نظریه نسبیت عام اینشتین، این پدیده را در دهه ۳۰ میلادی پیش بینی کرده بود اما اولین نمونه آن تا سال ۱۹۷۹ پیدا نشد. چرا؟ چون فضا بسیار بزرگ است و بسیار طول می کشد تا انسان ها بتوانند آن را بررسی کنند، به خصوص بدون تلسکوپ های امروزی. به همین دلیل تا به امروز چندان قاطعانه در مورد آن صحبت نشده بود.

لیلیا ویلیامز، پروفسور اخترشناس دانشگاه مینسوتا می گوید: «ذره بین هایی که تاکنون یافته ایم از راه های بسیاری به دست آمده اند. برخی را تصادفی پیدا کرده ایم، توسط کسانی که مشغول بررسی یک چیز دیگر بودند. برخی دیگر نیز طی دو یا سه نقشه برداری به صورت آگاهانه پیدا شدند. باقی نیز همگی شانسی بوده اند.»

بررسی تصاویر کاری است که هوش مصنوعی در آن واقعا خوب است. بنابراین پتریلو و همکارانش در دانشگاه های بُن، ناپولی و گرونینگن به سراغ شبکه های عصبی رفته اند. ابتدا داده های بسیاری را در اختیار این برنامه قرار می دهند و سپس برنامه از الگوها آگاه می شود.

این شبکه های عصبی کارشان در تشخیص داده های تصویری درجه یک است و به همین دلیل همه نوع سیستم های بینایی ماشینی را می توان به وسیله آن ها ساخت. از دوربین های موجود در سیستم رانندگی خودکار اتومبیل ها گرفته تا قابلیت تشخیص چهره در عکس فیسبوک.

اول از همه، دانشمندان ۶ میلیون تصویر غیر واقعی را در اختیار شبکه عصبی قرار دادند و به آن آموختند که کدام یک ذره بین گرانشی است و کدام یک نیست. سپس سیستم را آزاد کردند تا خودش آزادانه الگوهای مرتبط را پیدا کند و سپس در چشم به هم زدنی می تواند هر آنچه آموخته را شناسایی کند.

پتریلو می گوید یک نیروی انسانی خیلی خوب می تواند با سرعت ۱۰۰۰ تصویر در ساعت این کار را پیش ببرد. او انتظار دارد که از بین هر ۳۰ هزار کهکشان، یک تصویر از ذره بین گرانشی پیدا شود. بنابراین اگر این نیروی انسانی بدون خواب و استراحت، یک هفته پیوسته کار کند ۵ یا ۶ مورد پیدا خواهد کرد.

هوش مصنوعی اما در ۲۰ دقیقه می تواند ۲۱ هزار و ۷۸۹ تصویر را بررسی کند. تازه این دستاورد روی پردازنده یک کامپیوتر فوق العاده قدیمی به دست آمده نه یک سیستم قدرتمند امروزی.

این شبکه عصبی به اندازه یک کامپیوتر دقیق نبود. ۷۶۱ تصویر توسط سیستم برگزیده شد که پس از بررسی پژوهشگران این تعداد به ۵۶ رسید. باید بررسی های بیشتری صورت می گرفت تا ثابت شود که همه این ۵۶ عکس مربوط به ذره بین گرانشی هستند که از نگاه پتریلو فقط یک سوم تصاویر آن چیزی است که به دنبالش هستند.

در حقیقت با یک مقایسه ساده می توان گفت که هر دقیقه، این هوش مصنوعی یک ذره بین گرانشی پیدا کرده. طی دهه های گذشته کمی بیشتر از صد ذره بین گرانشی توسط دانشمندان در سراسر دنیا پیدا شده و کافی است به این هوش مصنوعی دو ساعت فرصت دهید تا بیش از همه دهه های گذشته ذره بین گرانشی پیدا کند.

این یافته ها می تواند منجر به یک اتفاق و پاسخ به پرسش بزرگ بشر شود: جهان از چه به وجود آمده؟ ماده ای که ما با آن آشنا هستیم و سیاره، ستاره ها، شهاب سنگ ها و... را به وجود آورده فقط ۵ درصد از کل موجودی فیزیکی این جهان است و ۹۵ درصد باقی، فرمی از ماده است که ما با آن آشنایی زیادی نداریم.

هوش مصنوعی چه کارهای دیگری انجام می دهد؟ پژوهشگران روی یک سری ابزار جدید نیز کار کرده اند. برخی مثل پتریلو دنبال شناسایی کهکشان ها هستند و برخی دیگر نیز دنبال امواج و سیگنال هایی رفته اند که منشا آن از زمین و اطرافش نیست.

دیگر مثل گذشته نیست که دانشمندان شب های صاف و بی ابر به تماشای آسمان بنشینند و حرکات را بررسی کنند. در عوض تلسکوپ ها و کامپیوترها فعال هستند، تصاویر را ثبت می کنند و به تحلیل آن ها می پردازند. هوش مصنوعی و کامپیوتر حتی یک ثانیه هم چشم روی هم نمی گذارند که چیزی ندیده بگذرد.

به طور کلی می دانیم که انسان ها خطای بیشتری دارند و به جز خطا، سرعتشان در برابر ماشین ها به شدت کمتر است. اگر یک سیستم به خوبی پرورش داده شود می تواند درصد خطایی نزدیک به صفر داشته باشد.

اما بحث اصلی بر سر شناسایی و طبقه بندی کردن یک سری اطلاعات نیست. دانشمندان می خواهند به واسطه هوش مصنوعی، تولید کنند و نه طبقه بندی.

اگر همه این متودها پاسخگو باشد و راه های جدید مورد توجه قرار گیرند، در آینده می توان باب جدیدی در دانش گشود و به واسطه آن سوال های مهم و بیشتری را پیرامون کیهان، منشا جهان و حیات به دست آورد.