August 2, 2021

Physiker, die mit Microsoft zusammenarbeiten, glauben, das Universum sei ein selbstlernender Computer – Neural

Dieses Pre-Print-Paper hat mein Gehirn verknotet

Quelle: Physicists working with Microsoft think the universe is a self-learning computer

Ein Team von theoretischen Physikern, das mit Microsoft zusammenarbeitet, hat heute ein erstaunliches Preprint-Forschungspapier veröffentlicht, das das Universum als ein selbstlernendes System von Evolutionsgesetzen beschreibt.

Mit anderen Worten: Wir leben in einem Computer, der lernt.

Die große Idee: Bostroms Simulationsargument war in letzter Zeit ein heißes Thema in Wissenschaftskreisen. Wir haben kürzlich „What if you’re living in a simulation, but there’s no computer“ veröffentlicht, um eine andere Theorie aufzustellen, aber Microsoft hat mit diesem Paper ein kosmisches „hold my beer“ geliefert.

Das Papier mit dem Titel „The Autodidactic Universe“, das heute auf arXiv veröffentlicht wurde, umfasst 80 Seiten und legt ein ziemlich gutes Oberflächenargument für eine neuartige, nuancierte Theorie von allem dar.

Hier ist meine Meinung dazu: Nach meiner Interpretation dieses Papers wird das Universum entweder entstehen oder nicht. Die Tatsache, dass es existiert, liefert darauf bereits die Antwort. Was auch immer für eine Erfindung (ein Gesetz) das verursacht hat, hat die Bühne für das bereitet, was als nächstes passierte.

Das Papier argumentiert, dass die Gesetze, die das Universum regieren, ein evolutionäres Lernsystem sind. Mit anderen Worten: Das Universum ist ein Computer, und anstatt in einem festen Zustand zu existieren, erhält es sich durch eine Reihe von Gesetzen, die sich im Laufe der Zeit ändern.

Wie funktioniert das? Das ist der schwierige Teil. Die Forscher erklären das Universum als ein lernendes System, indem sie sich auf maschinelle Lernsysteme berufen. So wie wir Maschinen beibringen können, im Laufe der Zeit sich entfaltende Funktionen auszuführen, d.h. zu lernen, sind die Gesetze des Universums im Wesentlichen Algorithmen, die in Form von Lernoperationen Arbeit leisten.

Die Forscher schreiben dazu:

„Wenn wir zum Beispiel sehen, dass Strukturen, die Deep-Learning-Architekturen ähneln, in einfachen autodidaktischen Systemen entstehen, wäre es da nicht auch vorstellbar, dass die operative Matrixarchitektur, in der unser Universum Gesetze entwickelt, selbst aus einem autodidaktischen System entstanden ist, das aus den minimalsten möglichen Startbedingungen hervorging?“

Es ist poetisch, wenn Sie darüber nachdenken. Wir verstehen die Gesetze der Physik so, wie wir sie beobachten, also macht es Sinn, dass das ursprüngliche physikalische Gesetz unglaublich einfach wäre, sich selbst erhaltend und in der Lage, zu lernen und sich zu entwickeln.

Vielleicht hat das Universum nicht mit einem Urknall begonnen, sondern mit einer einfachen Wechselwirkung zwischen Teilchen. Die Forscher spielen auf diesen bescheidenen Ursprung an, indem sie sagen: „Informationsarchitekturen verstärken typischerweise die kausalen Kräfte von eher kleinen Ansammlungen von Teilchen.“

Was ist damit gemeint? Wenn Sie mich fragen, ist das Spiel manipuliert. Die Wissenschaftler beschreiben die sich ständig weiterentwickelnden Gesetze des Universums als unumkehrbar:

„Eine Implikation ist, dass, wenn die Evolution von Gesetzen real ist, sie wahrscheinlich unidirektional ist, denn sonst wäre es üblich, dass Gesetze zu früheren Zuständen zurückkehren, vielleicht sogar wahrscheinlicher, als dass sie einen neuen Zustand finden. Das liegt daran, dass ein neuer Zustand nicht zufällig ist, sondern bestimmte Bedingungen erfüllen muss, während der unmittelbar vergangene Zustand bereits Bedingungen erfüllt hat. Ein reversibles, aber evolvierendes System würde seine unmittelbare Vergangenheit häufig zufällig erkunden. Wenn wir ein sich entwickelndes System sehen, das Perioden der Stabilität aufweist, entwickelt es sich wahrscheinlich unidirektional.“

Zur Veranschaulichung dieser Punkte rufen die Forscher das Bild eines Forensikers auf, der versucht, zu rekonstruieren, wie ein bestimmtes Programm zu einem Ergebnis gekommen ist. In einem Beispiel könnte der Experte einfach die magnetischen Spuren überprüfen, die auf der Festplatte hinterlassen wurden. Auf diese Weise sind die Ergebnisse des Programms umkehrbar: Es existiert eine Historie ihrer Ausführung.

Aber wenn derselbe Experte versuchen würde, die Ergebnisse eines Programms zu bestimmen, indem er die CPU untersucht, die wohl am meisten für die Ausführung des Programms verantwortlich ist, wäre das viel schwieriger zu bewerkstelligen. Es gibt keine absichtliche, interne Aufzeichnung der Operationen, die eine CPU ausführt.

Man müsste untersuchen, wie sich jedes Teilchen, das während der Operationen mit den Logikgattern interagiert, verändert, um das historische Bild eines Computerprogramms durch interne Beobachtung der CPU bei der Arbeit zu zeichnen.

Die Konsequenzen: Wenn das Universum über eine Reihe von Gesetzen funktioniert, die zwar anfangs einfach, aber autodidaktisch (selbstlernend) sind und sich daher im Laufe der Zeit weiterentwickeln können, könnte es für Menschen unmöglich sein, die Physik jemals zu vereinheitlichen.

Demnach könnten die Regeln, die Konzepten wie der Relativitätstheorie zugrunde liegen, vor 13,8 Milliarden Jahren funktional andere Konsequenzen gehabt haben als in 100 Billionen Jahren. Und das bedeutet, dass „Physik“ ein bewegliches Ziel ist.

Natürlich ist das alles Spekulation, basierend auf der theoretischen Physik. Sicherlich meinen die Forscher nicht wörtlich, dass das Universum ein Computer ist, oder?

Im Papier heißt es dazu:

„Wir untersuchen, ob das Universum ein lernender Computer ist.“

Ein Teil der Theorie scheint darauf hinzuweisen, dass das Universum ein lernender Computer ist, da die Gesetze, denen es derzeit unterworfen ist, bei seiner Entstehung nicht in Stein gemeißelt waren.

Wir können das Universum als Prozess nicht rückgängig machen, weil es keine intern überprüfbare Aufzeichnung seiner Prozesse gibt – es sei denn, es gibt eine kosmische Festplatte, die irgendwo da draußen im Weltraum herumschwimmt.

Zusammengefasst: Unsere Wissenschaftler sitzen fest und jagen den physikalischen Modellen des letzten Jahres hinterher, während das selbststartende, autodidaktische Universum seine sich entwickelnden Gesetze in alle Ewigkeit selbst fortschreibt.

Dies ist ein Pre-Print-Paper, also betrachten Sie es noch nicht als feststehend, aber bei einer ersten Inspektion passt es. Das Ganze wirkt zunächst ein wenig wie „Ich komme gerade von der Apotheke zurück und habe mir ein paar Gedanken gemacht“, aber die Forscher leisten eine Menge grundlegende Arbeit, indem sie die Arten von Algorithmen und neuronalen Netzwerken beschreiben, die ein solches Universum generieren würden und aus denen es selbst bestehen würde.

Letztendlich beschreibt das Team diese Arbeit als „Babyschritte“ in Richtung einer breiteren Theorie.

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