Fizician: întregul univers ar putea fi o rețea neuronală

Când am văzut acest articol, brusc am rezonat cu el, căci informațiile acumulate de-a lungul anilor și coroborate cu această "idee nebună", dar "bună", mă fac să cred că, cam așa și este ... Intelegența divină, după chipul căreia suntem creați, nu poate fi altfel clădită ... 

"Ideea este cu siguranță nebună, dar dacă este suficient de nebună pentru a fi adevărată? Asta rămâne de văzut."

Nu în fiecare zi întâlnim o lucrare care încearcă să redefinească realitatea.

Dar într-o preimprimare provocatoare încărcată în arXiv în această vară, un profesor de fizică de la Universitatea din Minnesota Duluth numit Vitaly Vanchurin încearcă să reformuleze realitatea într-un mod deosebit de deschis ochilor - sugerând că trăim într-o rețea neuronală masivă care guvernează tot ne. Cu alte cuvinte, a scris el în ziar, este o „posibilitate ca întregul univers la cel mai fundamental nivel să fie o rețea neuronală”.

De ani de zile, fizicienii au încercat să reconcilieze mecanica cuantică și relativitatea generală. Primul susține că timpul este universal și absolut, în timp ce acesta din urmă susține că timpul este relativ, legat de țesătura spațiului-timp.

În lucrarea sa, Vanchurin susține că rețelele neuronale artificiale pot „prezenta comportamente aproximative” ale ambelor teorii universale. Întrucât mecanica cuantică „este o paradigmă remarcabil de succes pentru modelarea fenomenelor fizice pe o gamă largă de scări”, scrie el, „se crede că la cel mai fundamental nivel întregul univers este guvernat de regulile mecanicii cuantice și chiar gravitația ar trebui să iasă cumva din ea. ”

„Nu spunem doar că rețelele neuronale artificiale pot fi utile pentru analiza sistemelor fizice sau pentru descoperirea legilor fizice, spunem că așa funcționează lumea din jurul nostru”, se arată în discuția lucrării. „Cu acest respect ar putea fi considerată o propunere pentru teoria tuturor lucrurilor și, ca atare, ar trebui să fie ușor să se dovedească greșit”.

Conceptul este atât de îndrăzneț încât majoritatea fizicienilor și experților în învățarea automată pe care am contactat-o ​​au refuzat să comenteze înregistrarea, invocând scepticism cu privire la concluziile lucrării. Dar într-o întrebare și răspuns cu futurism, Vanchurin s-a aplecat în controversă - și ne-a spus mai multe despre ideea sa.

Futurism: lucrarea dvs. susține că universul ar putea fi fundamental o rețea neuronală. Cum ai explica raționamentul tău cuiva care nu știa prea multe despre rețelele neuronale sau fizică?

Vitaly Vanchurin: Există două moduri de a răspunde la întrebarea ta.

Prima modalitate este de a începe cu un model precis de rețele neuronale și apoi de a studia comportamentul rețelei în limita unui număr mare de neuroni. Ceea ce am arătat este că ecuațiile mecanicii cuantice descriu destul de bine comportamentul sistemului în apropierea echilibrului, iar ecuațiile mecanicii clasice descriu destul de bine modul în care sistemul este mai departe de echilibru. Coincidență? Poate fi, dar din câte știm mecanica cuantică și clasică este exact modul în care funcționează lumea fizică.

A doua modalitate este de a începe de la fizică. Știm că mecanica cuantică funcționează destul de bine la scară mică, iar relativitatea generală funcționează destul de bine la scară mare, dar până acum nu am reușit să conciliez cele două teorii într-un cadru unificat. Aceasta este cunoscută ca problema gravitației cuantice. În mod clar, ne lipsește ceva mare, dar pentru a înrăutăți lucrurile, nici nu știm cum să ne ocupăm de observatori. Aceasta este cunoscută sub numele de problema măsurării în contextul mecanicii cuantice și problema măsurării în contextul cosmologiei.

Atunci s-ar putea argumenta că nu există două, ci trei fenomene care trebuie unificate: mecanica cuantică, relativitatea generală și observatorii. 99% dintre fizicieni ți-ar spune că mecanica cuantică este principală și orice altceva ar trebui să iasă cumva din ea, dar nimeni nu știe exact cum se poate face asta. În această lucrare consider o altă posibilitate ca o rețea neuronală microscopică să fie structura fundamentală și orice altceva, adică mecanica cuantică, relativitatea generală și observatorii macroscopici, iese din ea. Până acum lucrurile arată destul de promițătoare.

Ce ți-a dat mai întâi această idee?

Mai întâi am vrut să înțeleg mai bine cum funcționează învățarea profundă și așa că am scris o lucrare intitulată „Către o teorie a învățării automate” . Ideea inițială a fost aplicarea metodelor mecanicii statistice pentru a studia comportamentul rețelelor neuronale, dar s-a dovedit că, în anumite limite, dinamica de învățare (sau antrenament) a rețelelor neuronale este foarte similară cu dinamica cuantică pe care o vedem în fizică. În acel moment, eram (și încă sunt) într-un concediu sabatic și am decis să explorez ideea că lumea fizică este de fapt o rețea neuronală. Ideea este cu siguranță nebună, dar dacă este suficient de nebună pentru a fi adevărată? Asta rămâne de văzut.

În lucrare ați scris că pentru a dovedi că teoria a fost greșită, „tot ce este necesar este să găsiți un fenomen fizic care nu poate fi descris de rețelele neuronale”. Ce vrei sa spui cu asta? De ce este așa ceva „mai ușor de spus decât de făcut?”

Ei bine, există multe „teorii despre tot” și cele mai multe dintre ele trebuie să greșească. În teoria mea, tot ceea ce vedeți în jurul vostru este o rețea neuronală și, astfel, pentru a dovedi că este greșit tot ce este necesar este să găsiți un fenomen care nu poate fi modelat cu o rețea neuronală. Dar dacă vă gândiți la asta, este o sarcină virilă foarte dificilă, deoarece știm atât de puțin despre cum se comportă rețelele neuronale și despre cum funcționează de fapt învățarea automată. Acesta a fost motivul pentru care am încercat să dezvolt o teorie a învățării automate în primul rând.

Ideea este cu siguranță nebună, dar dacă este suficient de nebună pentru a fi adevărată? Asta rămâne de văzut

Cum se referă cercetarea dvs. la mecanica cuantică și se adresează efectului observator?

Există două linii principale de gândire: interpretarea lui Everett (sau multe lumi) a mecanicii cuantice și interpretarea lui Bohm (sau variabile ascunse). Nu am nimic nou de spus despre interpretarea multor lumi, dar cred că pot contribui la teoriile variabilelor ascunse. În mecanica cuantică emergentă pe care am considerat-o, variabilele ascunse sunt stările neuronilor individuali și variabilele antrenabile (cum ar fi vectorul de polarizare și matricea de greutate) sunt variabile cuantice. Rețineți că variabilele ascunse pot fi foarte nelocale și, astfel, inegalitățile Bell sunt încălcate. Se așteaptă să apară o localitate spațio-temporală aproximativă, dar strict vorbind fiecare neuron poate fi conectat la orice alt neuron și astfel sistemul nu trebuie să fie local.

Vă deranjează să vă extindeți modul în care această teorie se referă la selecția naturală? Cum influențează selecția naturală în evoluția structurilor complexe / celulelor biologice?

Ceea ce spun este foarte simplu. Există structuri (sau subrețele) ale rețelei neuronale microscopice care sunt mai stabile și există alte structuri mai puțin stabile. Structurile mai stabile ar supraviețui evoluției și structura mai puțin stabilă ar fi exterminată. La cele mai mici scale mă aștept ca selecția naturală să producă niște structuri de complexitate foarte scăzută, cum ar fi lanțurile de neuroni, dar la scări mai mari structurile ar fi mai complicate. Nu văd niciun motiv pentru care acest proces ar trebui limitat la o anumită scară de lungime și, prin urmare, afirmația este că tot ceea ce vedem în jurul nostru (de exemplu, particule, atomi, celule, observatori etc.) este rezultatul selecției naturale.

Am fost intrigat de primul tău e-mail când ai spus că s-ar putea să nu înțelegi totul singur. Ce ai vrut să spui cu asta? V-ați referit la complexitatea rețelei neuronale în sine sau la ceva mai filosofic?

Da, mă refer doar la complexitatea rețelelor neuronale. Nici nu am avut timp să mă gândesc la ce ar putea fi implicațiile filozofice ale rezultatelor.

Trebuie să întreb: ar însemna această teorie că trăim într-o simulare?

Nu, trăim într-o rețea neuronală, dar s-ar putea să nu știm niciodată diferența.

*** aceasta este o traducere cu ajutorul lui Google translate

Sursa:  https://futurism.com/physicist-entire-universe-neural-network

Să vă fie cu folos! 💓