ノーベル賞を獲得した困難な実験をAIが各種パラメータを自力で最適化しつつ自分でやれるようになった

次の記事

スマートな消費者を増やすために、スマートホーム・デバイスができること

【抄訳】
オーストラリアの物理学者たちが、たぶん連日の徹夜仕事から解放されたいためだと思うが、物理の実験をほとんど監視不要で自動的に行い、ときには人力よりも上手に行うAIを作った。このようなシステムによって今後、人間研究者は面倒な手作業等から解放され、より高度な問題や研究の設計に集中できるようになるかもしれない。

このAIが行った実験は、超低温のガスBose-Einstein condensate(ボース=アインシュタイン凝縮)を作ることで、そのプロセスで2001年に三人の物理学者がノーベル賞を授与された。この実験は、一定方向のレーザー照射により原子の集団を静止に近い状態にし、さまざまな興味深い効果を作り出す。

オーストラリア国立大学(Australian National University, ANU)のチームは、少量のガスを1マイクロケルビンにまで冷却した。これは、絶対零度よりも100万分の1度高い温度である。そしてそれを、AIのコントロール下に置く。AIはレーザーの当て方を自分で考え、そのほかのパラメータも、原子をもっとも低温に冷却できるためにコントロールし、その温度を数百ナノケルビンまで下げる(1ナノケルビンは10億分の1度)。それを数十回繰り返すことによって、もっとも効率的なやり方を見つけ出す。

“レーザーのパワーの上げ下げやそのほかの操作など、人間が従来、試行錯誤でやっていたことを、このロボットがやってくれる”、とANUの共同指導研究員Paul Wigleyがニューズリリースで言っている。“マシンは実験のやり方を1時間足らずで覚えたが、それはわれわれの想定外だった。今後は、人間が考えもしなかったような複雑なやり方を編み出して、さらに低温下での実験を行い、測定の精度を上げてくれるだろう”。

Co-lead researchers Paul Wigley (left) and Michael Hush.

共同指導研究員Paul Wigley(左)とMichael Hush

ボース=アインシュタイン凝縮には、奇妙ですばらしい特性があり、エネルギーの変動に対する極端な感受性が、そのほかの実験や測定の役に立っている。しかしその極端な感受性のため、作成と維持もきわめて困難である。AIは多くのパラメータを一度にモニタし、プロセスを素早く調節する。そのやり方は人間に理解できないかもしれないが、いずれにしても効果的なのだ。

その結果、凝縮をより早く、より多様な条件下で、より大量に作り出せる。しかもAIは、食べないし寝ないし休暇も取らない。言い換えると、人間物理学者よりコスパが大幅に高い。彼らの研究論文は、今日(米国時間5/16)発行のScientific Reportsに載っている。

【後略】

参考記事。〕

[原文へ]
(翻訳:iwatani(a.k.a. hiwa))