「ノーベル賞クラスの物理実験」を人工知能が1時間で再現

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オーストラリアの研究チームが開発した人工知能が、2001年ノーベル物理学賞の受賞理由となったボース=アインシュタイン凝縮実験を1時間足らずで再現した。人間が思いつかない方法を取っているという。

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オーストラリア国立大学(ANU)などの研究チームが協力して開発した人工知能(AI)が、2001年にノーベル物理学賞の受賞理由となった複雑な実験を再現した。

このAIシステムは、ボース=アインシュタイン凝縮と呼ばれる、非常に低温の気体をレーザー光線内部に隔離した状態をつくり出す方法を1時間足らずで学習したが、これは研究チームが「予想していなかった」ことだという。

『Nature Scientific Reports』に発表された論文の共同筆頭筆者である、ANU物理工学研究部のポール・ウィグリーはリリースで、「AIが実験の方法を1時間以内で学習できるとは考えていませんでした」と述べている。「単純なコンピュータープログラムで、あらゆる組み合わせを実行してこうした結果を出すには、宇宙の年齢よりも長くかかるでしょう」

実験では、密封された気体を1マイクロケルヴィンまで冷却してから、3本のレーザー光線の制御をAIに任せて、ナノケルヴィンのレヴェルまで冷却させた。AIはこの際に、いくつかのことを行ってチームを驚かせたという。

「1本のレーザーのパワーを増減させ、別のレーザーで補償するなど、人間が思いつかないようなことが行われています」とウィグリー氏は説明する。「実験温度を下げて精度を高めるために、人間が考えたこともないような複雑な方法を見つけてくれるかもしれません」

研究者によれば、ボース=アインシュタイン凝縮体は外乱に対する感度が高いため、磁界や重力の変化を正確に認識することができ、この特性を「鉱物探査やナヴィゲーション・システム」に活用できうるという。そして、AIシステムを利用することで、夜間に発生した変動を校正し、毎朝自動的にセットアップされるような測定システムの作成が可能になるかもしれない。そうすれば「現場での測定作業にも格段に使いやすくなるでしょう」と、論文の共同筆頭筆者であるマイケル・ハッシュ(オーストラリア国防大学所属)は述べる。

「自動車のトランクに入れておけるような重力測定の作業装置をつくることができる可能性があります。AIが校正を行い、自分で再設定してくれるのです」とハッシュ氏は述べる。「物理学者を連れていくより安上がりです」

使われたアルゴリズムは、ほかの研究者たちのために、「GitHub」にもアップロードされている

※ 2009年には、人工知能が振り子の動きから、運動の第2法則などの物理法則を発見できたという研究成果も発表されている(日本語版記事)。