Las variables descubiertas fueron totalmente nuevas.

Un nuevo programa basado en inteligencia artificial desarrollado por la Universidad de Columbia fue capaz de observar fenómenos físicos y descubrir variables relevantes, que son necesarias para elaborar teorías físicas. No obstante, las variables descubiertas fueron totalmente nuevas.

El programa fue diseñado para observar los fenómenos a través de una cámara y luego tratar de buscar el conjunto mínimo de variables fundamentales que describen completamente la dinámica observada. El estudio fue publicado en la revista Nature Computational Science el 25 de julio.

Los científicos explicaron en su estudio, publicado el pasado 25 de julio en la revista Computational Science, que comenzaron alimentando el sistema con extractos de videos no procesados de fenómenos físicos previamente descritos.

En uno de los experimentos, analizaron un video de un péndulo doble oscilante que se sabe que tiene exactamente cuatro “variables de estado”: el ángulo y la velocidad angular de cada uno de los dos brazos. Después de varias horas de procesamiento, el programa emitió su respuesta: 4.7.

“Pensamos que esta respuesta era bastante aproximada”, aseguró Hod Lipson, director del Laboratorio de Máquinas Creativas del Departamento de Ingeniería Mecánica, lugar donde se llevaron a cabo la mayoría de las pruebas. “Pensamos esto porque el programa solo tenía acceso a imágenes de video sin procesar, y no poseía ningún conocimiento de física o geometría. Ahora bien, deseábamos conocer cuáles eran las variables, no solo su cantidad”, añadió.

A continuación, los investigadores procedieron a visualizar las variables reales que identificó el dispositivo. Esta tarea fue más complicada, ya que el programa no tiene la capacidad de describirlas de forma intuitiva e inteligible para los humanos. Después de algunos análisis, resultó que dos de las variables que eligió el programa correspondían en mayor o menos medida a los ángulos de los brazos, pero las otras dos detectadas continúan siendo un misterio.

“Intentamos correlacionar las otras variables con cualquier cosa que se nos ocurriera: velocidades angulares y lineales, energía cinética y potencial, y varias combinaciones de cantidades conocidas”, explicó Boyuan Chen, coautor del estudio y profesor asistente de la Universidad de Duke. “Pero nada parecía encajar perfectamente”. El equipo esperaba que la inteligencia artificial encontrase un conjunto de cuatro variables, pero concluyeron que esto todavía es una incógnita debido a que “aún no entendemos el lenguaje matemático que está utilizando”.

Según los investigadores, este tipo de iniciativas puede ayudar a los científicos a descubrir fenómenos complejos para los que la comprensión teórica resulta insuficiente al momento de manejar grandes cantidades de datos, en áreas que podrían ir desde la biología hasta la cosmología. “Si bien usamos datos de video en este trabajo, se podría usar cualquier tipo de data: matrices de radar o matrices de ADN, por ejemplo”, explicó Kuang Huang, otro de los autores del artículo.