7 хв

Штучний інтелект може виявити позаземне життя. Проблема в тому, що він, можливо, вигадає його

Поділитися

Уявлення про перший контакт із позаземним життям зазвичай пов’язують із радіосигналом, дивним об’єктом у небі або організмом, знайденим під льодом віддаленого супутника. Однак справжнє відкриття, ймовірно, буде далеко не таким драматичним.

Джерело: Šťavnatý příběh - Čeština

Це може бути непомітна хімічна формула, незвичайне співвідношення ізотопів або набір молекул, який виявляється в даних, отриманих з планетарної зонди.

І саме тут має вступити в дію штучний інтелект. Машинне навчання здатне обробляти величезні обсяги даних і шукати в них закономірності, які людина могла б легко пропустити. Однак нове дослідження вчених з Мічиганського державного університету показує, що та сама система може з майже абсолютною впевненістю визнати живим навіть те, що не здатне до розмноження і не є живим.

Найбільша небезпека при цьому полягає не в тому, що ШІ чогось не розпізнає. Вона полягає в тому, що він може помилятися, будучи впевненим у своїй правоті.

Позаземне життя, можливо, не буде схожим на жодне земне

Астробіологи вже давно шукають так звані біосигнатури, тобто вимірювані сліди, які могли б вказувати на наявність сучасного або давнього життя. Це можуть бути специфічні молекули, структури, що нагадують мікрофосилії, особливі мінеральні сполуки або хімічний дисбаланс в атмосфері планети.

Проблема починається вже з самого визначення. Людство поки що знає лише один приклад життя: життя на Землі. Усі організми, які коли-небудь досліджувалися, походять із спільного біологічного середовища та використовують подібні основні механізми. Тому вчені не знають, які властивості життя є справді універсальними, а які є лише земною особливістю.

NASA нагадує, що досі ми не маємо навіть загальноприйнятого визначення життя. Тому під час пошуків на інших світах вчені часто намагаються виявити не сам організм, а сукупність непрямих слідів. Однак навіть наявність кисню, метану чи складних органічних молекул не обов’язково свідчить про біологічну активність. За певних умов подібні речовини можуть утворюватися й у результаті неживих хімічних процесів.

Саме тому штучний інтелект видається таким привабливим. Він міг би навчитися розрізняти хімічні сліди живих і неживих систем навіть там, де відмінності є надто складними для звичайного людського аналізу. Деякі існуючі моделі дійсно змогли розпізнати біологічне походження досліджуваних зразків із дуже високою успішністю. NASA вже реєструє проєкти, що використовують машинне навчання для аналізу молекул, гірських порід та знімків потенційних біосигнатур на поверхні Марса.

Однак позаземний зразок не був би черговим експонатом із відомої колекції. Це був би матеріал, що походить із середовища, яке ніколи не зустрічалося в навчальних даних.

ШІ проаналізувала 35 років даних з телескопа «Габбл». І знайшла сотні об’єктів, які ми досі не помічали

Цифрові організми в комп’ютерній чашці Петрі

Анкит Гупта та Крістоф Адамі перевірили цю проблему за допомогою системи Avida, яка слугує своєрідною цифровою чашкою Петрі. Вона не містить справжніх клітин чи молекул. У ній живуть короткі комп’ютерні програми, що складаються з ланцюжків інструкцій, які за певних умов здатні копіюватися, змінюватися та еволюціонувати.

Ці цифрові організми не є біологічним життям у звичайному розумінні, але імітують одну з його основних властивостей: здатність до реплікації. Перевага системи полягає в тому, що вчені точно знають, які послідовності є життєздатними, а які — ні. Тому вони можуть оцінити не лише прогноз ШІ, а й реальний результат.

Дослідники мали у своєму розпорядженні 36 171 життєздатних ланцюжків довжиною у дев’ять інструкцій. Частину з них вони використали для навчання нейронної мережі, яка мала розрізняти програми, що реплікуються, та ті, що не реплікуються. На стандартному тестовому наборі мережа досягла точності 99,97 відсотка. З понад семи тисяч випадків вона помилково позначила лише два.

За стандартними оцінками, це була надзвичайно успішна модель. Здавалося, що вона навчилася впевнено розпізнавати цифрове життя.

Однак потім вчені змінили метод тестування.

Достатньо було кількох дрібних змін

Замість інших відомих прикладів вони почали подавати моделі нові ланцюжки та поступово змінювали в них окремі інструкції. Кожну зміну вони залишали лише тоді, коли вона посилювала переконання ШІ в тому, що це жива програма, здатна до самовідтворення.

Отже, вони не створювали справжнє життя. Вони шукали лише таку комбінацію символів, яка здаватиметься нейронній мережі життям.

Результат був тривожним. Уже після п’ятдесяти запитів середня помилкова впевненість моделі сягала приблизно 77–83 відсотків. Після ста запитів вона перевищила 99 відсотків, а найпізніше після 150 коригувань система визнавала неживі послідовності живими зі стовідсотковою впевненістю.

При цьому жоден із отриманих ланцюжків насправді не зміг реплікуватися. Модель не дала себе ввести в оману випадковою помилкою. Дослідники систематично виявляли області, в яких її внутрішнє уявлення про життя переставало відповідати реальності.

Штучний інтелект, очевидно, не зрозумів точної функціональної комбінації інструкцій, необхідної для розмноження. Вона засвоїла загальний вигляд послідовностей, що нагадували справжні реплікатори. Щойно ланцюжок містив достатньо мотивів, що діяли правильно, модель приймала його, хоча в цілому він не функціонував.

Це схоже на те, ніби система розпізнавала птахів за пір’ям, дзьобом і крилами, але не могла перевірити, чи спостережуваний об’єкт справді живий. Досить переконлива імітація могла б здатися їй птахом із більшою впевненістю, ніж справжня тварина.

ІДЕАЛЬНЕ КОЛО НА МАРСІ: NASA опублікувала знімок гігантської, 100-метрової «діри». Вчені розмірковують про життя на Червоній планеті

Ідеальний результат у школі, провал у невідомому світі

Дослідження показує різницю між успіхом у тесті та справжнім розумінням. Нейронна мережа може навчитися дуже точно працювати з даними, подібними до тих, на яких її навчали. Однак, як тільки вона стикається з чимось поза межами відомого розподілу, її впевненість не обов’язково знижується. Навпаки, вона може залишатися надзвичайно високою.

В інформатиці такі випадки називають даними, що виходять за межі навчального розподілу. У випадку з фотографією це може бути зображення, яке не схоже на жодне з відомих у базі даних. У випадку з медичним сканом — незвичайна комбінація симптомів. Однак під час пошуку позаземного життя практично кожен справді чужий організм або хімічна система міг би становити саме такий випадок.

У цьому полягає суть парадоксу. ШІ має допомогти знайти життя, якого ми не знаємо. Але навчити його ми можемо лише на прикладі життя, яке ми знаємо.

Крім того, Гупта та Адамі перевірили, що проблема не обмежувалася однією конкретною нейронною мережею. Подібну вразливість демонстрували також конволюційні мережі, трансформери, опорні векторні машини, випадкові ліси, градієнтні моделі та проста логістична регресія. Отже, результати вказують не на одну недосконалу архітектуру, а на загальнішу слабкість методів, які навчаються ймовірнісних закономірностей на основі обмежених даних.

Наразі дослідження не збило жодну космічну зонду з курсу

Результати не означають, що сучасні планетарні зонди вже плутають камені з мікроорганізмами або що кожен аналіз, який використовує машинне навчання, є ненадійним. Експеримент проводився у штучному цифровому світі, а не з реальними хімічними зразками з Марса, Європи чи Енцелада.

Самі автори підкреслюють, що їхнє дослідження виявляє можливу вразливість, а не є доказом конкретної помилки під час аналізу позаземної речовини. Наступним кроком має стати аналогічне тестування моделей, що працюють із реальними даними масова спектрометрії та інших приладів, які використовуються в астробіології.

Проте це не є академічною дрібницею. Космічні місії коштують дорого, зразки — рідкісні, а можливості повторних вимірювань обмежені. Зонд, що працює за сотні мільйонів кілометрів від Землі, може бути змушений самостійно вирішувати, які гірські породи досліджувати, куди прямувати або які дані надсилати в першу чергу. Помилкова модель може не лише неправильно оцінити зразок. Вона може вплинути на весь подальший хід місії.

Історичне відкриття не може ґрунтуватися на одному числі

Перший достовірний доказ існування життя поза Землею майже напевно не з’явиться завдяки одному вимірюванню чи одному висновку алгоритму. Він вимагатиме кількох незалежних методів, повторних спостережень, перевірки можливих неживих пояснень та відкритої дискусії між різними науковими командами.

NASA вже зараз наголошує, що підтвердження біосигнатури вимагає більшої кількості взаємопідтверджуючих доказів та ретельного виключення хибнопозитивних результатів. Навіть дуже висока ймовірність, розрахована за допомогою моделі, залишається лише припущенням, а не автоматичним підтвердженням існування життя.

Штучний інтелект може бути надзвичайно корисним у цьому процесі. Він може проаналізувати мільйони вимірювань, звернути увагу на незвичайні хімічні сполуки та відібрати зразки, що заслуговують на детальніше дослідження. Однак вона не повинна ставати остаточним арбітром у питанні, яке є одним із найважливіших в історії науки.

Адже найбільшою іронією майбутнього відкриття було б не те, що людство пропустило б позаземне життя. Набагато дивнішим було б, якби спочатку урочисто оголосили про нього, а потім з’ясували, що алгоритм лише розпізнав переконливу тінь чогось, що ніколи не існувало.

Чи знали ви, що…

Система Avida використовується для вивчення цифрової еволюції вже з 90-х років. Її програми можуть розмножуватися, мутувати та змагатися за обчислювальні ресурси так само, як біологічні організми змагаються за їжу та простір. Деякі еволюційні явища, спочатку спостережувані в цифровому середовищі, згодом були виявлені також у реальних організмів.

Підводний палац Клеопатри: місто, яке зникло — і через 1600 років знову з’явилося

Гормузька протока: вузьке горло світової нафти, яке може змінити ціни швидше, ніж санкції та дипломатія

Це виглядає точно, але чи має це сенс? Швидка оцінка вбереже вас від нісенітниць. «Саніті-чек» — простий, але корисний навик

Що сталося б, якби Земля на 24 години перестала обертатися: науковий сценарій, який не повинен здійснитися

Коли небо здається надзвичайно багатим: чому деякі роки здаються космічно «сильнішими», ніж інші

Літак, який скоротив світ наполовину: історія «Конкорда», який був занадто швидким для свого часу

Мовна звичка, яка видає нас завжди і всюди: чому чехи досі кажуть «воле»

Коли кольти висіли клято низько, а вода була ціннішою за золото. Як виглядала гігієна на Дикому Заході — і чому бруд не був вибором

^{Джерела: Гупта, Анкит; Адамі, Крістоф — «Чи може ШІ виявити життя? Уроки зі штучного життя» [}¹^{], NASA — «Астробіологія ШІ: виявлення життя та біосигнатури» [}²^{], NASA Science — «Чи можемо ми знайти життя?» [}³^{], зображення, згенероване ШІ}

Інші статті з Kód Enigma

Цю статтю опубліковано на основі джерел Kód Enigma

KodEnigma.cz — онлайн-журнал для всіх, хто любить відкривати незвичайні історії, цікаві факти та теми, які змушують подивитися на світ з іншого боку. Сайт пише про природу, історію, науку, космос, загадки, несподівані відкриття й явища, що дивують або спонукають до роздумів.Сильна сторона...

Всі статті цього автора

Обране Журнали та історії

Черчиллологія (18.): Черчилль проти Атлі. Чому британці після перемоги усунули свого військового героя

На фотографіях Клемент Етлі виглядає майже як людина, яку хтось помилково поставив у перший ряд історії....

Kód Enigma

Сьогодні, 17:19

11 хв

Її виробляли в ЧССР, і вона абсолютно непримітна. Зараз колекціонери купують її за 30 000 – 100 000 крон

Запилена ваза з бабусиного секретера може виявитися справжнім скарбом. Словацьке дизайнерське скло 60-х і...

FAJNTIP.cz

Сьогодні, 17:00

4 хв

Люди впізнавали своїх близьких лише за залишками одягу. Чеське місто Малін зазнало долі, схожої на долю Лідіц, проте про нього забули

Вісімдесят три роки тому нацисти зрівняли з землею село Чеський Малін і вбили сотні місцевих жителів....

kroniQa

Сьогодні, 16:41

3 хв

Це вишукане й гарне ім’я приносить щастя. У Чехії його зараз носять 6 427 жінок

Якщо ви шукаєте для своєї донечки ім’я, яке, хоч і не є зовсім незвичайним, але все ж залишається...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 16:30

2 хв

Вітрячки з домашньої кухні приємно здивують легким заварним тістом і кремом, ніжним аж до останнього шматочка

Тісто для фрі-ролів здавалося мені справжньою алхімією, у якій може піти не так що завгодно. Але потім я...

Cooky.cz

Сьогодні, 16:25

6 хв

Штучний інтелект може виявити позаземне життя. Проблема в тому, що він, можливо, вигадає його

Уявлення про перший контакт із позаземним життям зазвичай пов’язують із радіосигналом, дивним об’єктом у...

Kód Enigma

Сьогодні, 16:18

7 хв

У літаку чужа дитина постійно штовхала моє крісло ногою. Я вгамувала її кількома словами

Я сиджу в літаку, з нетерпінням чекаю на відпустку, і раптом — бум, бум, бум. Маленький хлопчик за моєю...

FAJNTIP.cz

Сьогодні, 16:00

5 хв

Не пропустіть завтра о 20:00 безперечно найкращу комедію 70-х років

Кольоровий мюзикл 1970 року є одним із найсуперечливіших творів знаменитого французького коміка. Хоча одні...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 16:00

3 хв

Інспекція виявила в магазинах неякісні продукти харчування: людям слід перевірити насамперед сир та сік

Під час перевірок у магазинах було виявлено два продукти, які Державна сільськогосподарська та продовольча...

Trendy Život

Сьогодні, 15:32

2 хв

У мережі Action є недорогий гаджет для водіїв: за 95 крон він допоможе надійно закріпити мобільний телефон

Мобільний телефон, покладений на сидіння, під час першого різкого гальмування може впасти на підлогу або...

Trendy svět

Сьогодні, 15:08

2 хв

Нігті «морське скло»: літній манікюр, що нагадує скарб, винесений морем

Вони не яскраві, не ідеально блискучі й не непрозорі. Нігті в стилі «морське скло» виглядають так, ніби їх...

Poudree.cz

Сьогодні, 15:07

4 хв

Яєчний салат за традиційним рецептом: швидка паста для бутербродів і легка вечеря з кількох інгредієнтів

Яйцевий салат я пам’ятаю переважно з канапок, які зникли ще до того, як принесли другий піднос. Це саме та...

Cooky.cz

Сьогодні, 15:05

3 хв

Кондиціонер в автомобілі може давати збої в спеку: ознаки, за яких не варто відкладати візит до сервісу

У спекотний день недостатня ефективність кондиціонера проявляється не лише у зниженні комфорту. Неприємний...

Trendy svět

Сьогодні, 15:03

3 хв

Чи можна пити каву під час прийому антибіотиків? 90 % чехів про це не знають і тим самим створюють собі проблеми

Коли лікар призначає вам антибіотики, вам, ймовірно, навіть на думку не спаде, що ранкова чашка кави може...

FAJNTIP.cz

Сьогодні, 15:00

4 хв

Озеро вибухнуло і знищило все село

У серпні 1986 року сталося те, що багато хто вважав би сюжетом з фільму жахів. Спокійна гладь озера Ньос у...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 15:00

6 хв

«ЦЕНТР» о п’ятій: Коли погода творить історію, а спорт надихає світ

Сьогоднішній випуск показує, що найважливіші історії часто починаються не там, де ми їх очікуємо. За...

Be Native Extra

Сьогодні, 15:00

2 хв

КВІЗ ДЛЯ ПАБІВ: Десять запитань із загальних знань допоможуть з’ясувати, у яких сферах у вас є прогалини

Перевірте свої знання в нашій пивній вікторині. Дізнайтеся, чи є ви королем за столом, чи, може, вам ще не...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 14:30

1 хв

Грози зараз просуваються Чехією, ввечері вони охоплять інші райони

На західній частині Чехії вже вранці пронеслася несподівано сильна гроза, після чого ситуація дещо...

Meteocentrum.cz

Сьогодні, 14:27

2 хв

Полуничний пиріг за рецептом Йозефа Маршалка виходить чудово пухким. Лимонна цедра додає йому свіжого смаку

Полуничний пиріг — це один із тих десертів, які за лічені хвилини наповнюють ароматом усю кухню. Цей...

Trendy Život

Сьогодні, 14:20

3 хв

Вони плавали тут ще до появи динозаврів. Шість прадавніх риб пережили зміни на планеті, але можуть не пережити нас

Коли в грудні 1938 року рибальське судно «Неріне» виловило біля південноафриканського узбережжя незвичайну...

Kód Enigma

Сьогодні, 14:16

8 хв

У Чехії поширюється нова афера. Люди несвідомо приносять злодіям гроші прямо з банкоматів

Поліцейські підрозділи по всій країні фіксують зростання кількості випадків, коли шахраї вчиняють злочини,...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 14:00

3 хв

Простий фруктовий пиріг: достатньо вибрати улюблені фрукти й взятися за випічку

Коли вдома збирається миска малини, жменя чорниці та два літні яблука, рішення про післяобіднє випікання...

Cooky.cz

Сьогодні, 13:35

4 хв

Хто має вдома цю дитячу книжку і не пошкодив її, отримає від колекціонерів 30 000 – 40 000 крон

На перший погляд — звичайні зошити з довоєнного паперу. Але серед колекціонерів за них точиться тиха...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 13:30

4 хв

Шосте чуття є у кожного. Але ми використовуємо його зовсім інакше, ніж думає більшість людей

Коли йдеться про людські органи чуття, більшість людей уявляють собі зір, слух, нюх, смак і дотик. Однак...

Kód Enigma

Сьогодні, 13:15

9 хв

Класичні дивани відходять у минуле. Їх витіснить щось набагато естетичніше та практичніше

Традиційні кутові дивани та крісла 3+2+1 поступово відходять у минуле. Сучасне житло вимагає гнучкості,...

FAJNTIP.cz

Сьогодні, 13:00

4 хв

Океанська течія руйнується, Європі загрожують морози, як на Сибіру

Імовірність колапсу ключової системи течій в Атлантиці є значно вищою, ніж раніше припускали вчені. Нове...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 13:00

4 хв

Син короля Їржі з Подебрад мав колись правити. Замість того, щоб зайняти трон, Бочек провів життя у відлюдді, і причина цього залишається загадкою

Їржі з Подебрад прагнув заснувати могутню династію правителів. Однак його первісток так і не зійшов на...

kroniQa

Сьогодні, 12:49

3 хв

Абрикосові галушки з сирного тіста: перевірений літній рецепт ніжних і пухких галушок, наповнених фруктами

Не уявляю собі літо у нас без абрикосових галушок. Готую їх тоді, коли абрикоси м’які, ароматні і хочеться...

Cooky.cz

Сьогодні, 12:35

5 хв

З одного дерев’яного піддону він зробив стіну з пряних трав. Сусіди запитують, де він купив цей дизайнерський ящик для квітів

Достатньо старого дерев’яного піддону, шматка геотекстилю та кількох саджанців. Зі звичайних відходів можна...

Trendy Život

Сьогодні, 12:20

4 хв

Літні розпродажі приваблюють знижками: під час таких покупок слідкуйте за умовами повернення товару

Літні знижки на автоаксесуари, екіпірування для мотоциклів або запасні частини дозволяють заощадити гроші....

Trendy svět

Сьогодні, 12:18

3 хв

На Чехію насувається масштабна хвиля гроз: метеорологи змінили рівень попередження для всієї країни

Метеорологи розширили попередження про грози, які можуть охопити значну частину країни. Найбільшу небезпеку...

Trendy svět

Сьогодні, 12:14

2 хв

Чи спали наші предки двічі за ніч? Історія «першого» та «другого» сну не така проста, як стверджує інтернет

Прокинутися посеред ночі сьогодні зазвичай означає проблему. Людина дивиться на годинник, підраховує,...

Kód Enigma

Сьогодні, 12:14

8 хв

Захистіть троянди від небезпечного шкідника, і вони віддячать вам прекрасними квітами протягом усього літнього сезону

Квіти троянди прекрасні й мають яскравий колір. Недарма саме її пелюстки вважаються символом романтики.

BydlímeÚtulně.cz

Сьогодні, 12:10

2 хв

Ви подорожуєте до Хорватії з дитиною? Перед від’їздом часто забувають про один документ

Подорож на автомобілі до Адріатики для чеських сімей зазвичай є звичною справою, але для дітей виїзд може...

Trendy svět

Сьогодні, 12:06

3 хв

Чому ПМС впливає на настрій жінки в будь-якому віці? Пояснення досить зрозуміле

Передменструальний синдром, скорочено ПМС, трапляється у кожної жінки. Причиною його виникнення є сигнал...

Krasnezeny.eu

Сьогодні, 12:04

2 хв

Найзловісніші імена чеського календаря. Дати їх дитині — це помста

Вибір імені для дитини здається інтимною справою родини. Але що робити, якщо оригінальність, обрана з...

NESPECHEJ.cz

Сьогодні, 12:00

3 хв

Судячи з цифр, пенсіонерам у Чехії живеться непогано. Однак реальність для багатьох людей похилого віку набагато суворіша

У міжнародних порівняннях якості життя людей похилого віку Чехія посідає високі позиції, а за деякими...

Byznys trendy

Сьогодні, 11:25

4 хв

Позбавтеся кліщів у своєму саду за допомогою фруктового дерева. Його вирощує майже кожен, але про його властивості майже ніхто не знає

Не дозволяйте цим неприємним паразитам знущатися над вами — вигнайте їх із саду раз і назавжди. Вони більше...

BydlímeÚtulně.cz

Сьогодні, 11:23

3 хв

Вона падала серед уламків літака протягом десяти кілометрів. Весна Вулович пережила те, чого ніхто не мав би пережити

Увечері 26 січня 1972 року Бруно Хонке почув поблизу чехословацького села Србська Каменіце звуки, які не...

Kód Enigma

Сьогодні, 11:13

9 хв

Яку сумочку вибрати цього літа? Ось 10 трендів, які завоюють вулиці та відпустки

Одна сумочка здатна змінити весь образ. Цього літа дизайнери відмовилися від нудних рішень і зробили ставку...

Poudree.cz

Сьогодні, 11:08

2 хв

Рекомендовані

Останні новини