Дослідники з Колумбійської школи інженерії перевірили, чи може штучний інтелект самостійно визначити змінні, потрібні для опису фізичного явища. Наприклад, у найвідомішій формулі Ейнштейна E=MC2 таких змінних три: енергія, маса та швидкість. Визначити відповідні змінні – перший крок до розуміння фізики – і саме це завдання поставили перед ШІ.

Програма мала спостерігати фізичні явища через відеокамеру та шукати мінімальний набір основоположних змінних, які повністю опишуть спостережувану динаміку. 

Експеримент почали зі спостереження вже відомих явищ. ШІ показали запис подвійного маятника, який коливається та має 4 змінні стану: кут і кутову швидкість кожної з двох частин. ШІ дав відповідь, близьку до відомої вченим – 4,7. 

Тоді дослідники спробували розшифрувати, які саме змінні визначив штучний інтелект. Це виявилось непросто, оскільки програма не може описати їх в інтуїтивно-зрозумілий для людей спосіб. Виявилось, що дві змінні були близькими до тих, які використовують фізики. Однак інші дві лишилися загадкою. 

«Ми намагалися співвіднести ці змінні з усім, що нам спало на думку: кутовими та лінійними швидкостями, кінетичною та потенційною енергією та різними комбінаціями відомих величин. Але ніщо не збігалося ідеально», — говорить доктор Боюань Чен, який керував роботою.

Науковці впевнені, що штучний інтелект правильно визначив усі змінні, однак вони поки не розуміють «математичної мови, якою він говорить».

У наступних експериментах, ШІ показували відео явищ, для яких дослідники не знали точної кількості змінних. Для лавової лампи та «повітряного танцюриста» – надувної фігури у формі людини, що колихалась біля автостоянки – програма визначила по 8 змінних. Для полум’я з каміна змінних виявилось 24. Особливо цікавим було питання, чи винаходить програма щоразу нові змінні, чи деякі з них повторюються?

«Якби ми коли-небудь зустріли розумну інопланетну расу, чи відкрили б вони ті ж закони фізики, що й ми, чи може по-іншому б описали Всесвіт? Можливо, деякі явища здаються загадковими, тому що ми намагаємося зрозуміти їх, використовуючи неправильний набір змінних», – говорить професор інженерії та науки про дані Ход Ліпсон.  

ШІ доводить, що є альтернативні способи описати Всесвіт. Дослідники вважають, що такий тип штучного інтелекту може допомогти пояснити ті явища, які поки лишаються незрозумілими. Хоча під час експериментів використовували відео, для цього можна обрати будь-який масив даних. Наприклад, радіолокаційний або ДНК. 

Ліпсон стверджує, що деякі фізичні явища люди не розуміють або розуміють неправильно тому, що не мають відповідного набору змінних для їх опису. Тож від штучного інтелекту можна очікувати допомоги у цьому напрямку.