Yapay zeka, nötrinoların minik kütlesini açıklayabilecek yeni parçacık modellerini belirliyor

Irvine Kaliforniya Üniversitesi’ndeki fizikçiler, geleneksel olarak insan teorisyenlerin gerçekleştirdiği bir görev olan teorik fizik modellerini özerk bir şekilde tasarlayabilen bir yapay zeka sistemi geliştirdiler. Yaklaşım, araştırmacıların parçacık fiziği teorisinin geniş, keşfedilmemiş alanlarını keşfetmesine olanak tanıyarak, nötrinoların davranışları için umut verici yeni açıklamaların belirlenmesine yardımcı oluyor.

Sistem, Otonom Model Oluşturucu (AMBer) olarak adlandırılıyor ve Fizik ve Astronomi Bölümü’nde UC Irvine doktora adayları Victoria Knapp-Pérez ve Jake Rudolph liderliğindeki bir araştırma ekibi tarafından geliştirildi. Çalışma şu adreste yayınlandı: İletişim Fiziği.

AMBer, önceden tanımlanmış talimatları takip etmek yerine deneme yanılma yoluyla öğrenen bir yapay zeka biçimi olan takviyeli öğrenmeyi kullanır. Sistem olası parçacık fiziği teorilerini araştırırken kendi seçimlerini değerlendiriyor ve zaman içinde gelişiyor.

Rudolph, “Takviyeli öğrenme, modellerin etiketleri tahmin ettiği veya verilerdeki kalıpları bulduğu diğer makine öğrenimi türlerinden farklıdır” dedi. “AMBer’in RL çerçevesi, araştırırken teorik modellerin alanı hakkında bilgi edinmesine ve gelecek vaat eden modelleri ararken kendi eğitim verilerini etkili bir şekilde oluşturmasına olanak tanıyor.”

Sistem teorileri nasıl oluşturur?

Sistem, matematiksel simetri gruplarını seçerek, hangi parçacıkların dahil edileceğini belirleyerek ve bu parçacıkların seçilen simetriler altında nasıl davranacağını atayarak parçacık fiziği modellerini oluşturur. Önerilen her model, bir teorinin tahmin gücünün önemli bir ölçüsü olan ayarlanabilir parametrelerin sayısını en aza indirirken deneysel verilerle ne kadar iyi eşleştiğine göre değerlendirilir.

Araştırmacılar AMBer’i iyi çalışılmış nötrino teorileri üzerinde test ettiler ve bilinen sonuçları yeniden üretebildiğini gösterdiler. Daha sonra sistemi daha önce keşfedilmemiş matematiksel çerçevelere uygulayarak daha fazla araştırma gerektirebilecek yeni aday modelleri belirlediler.

Nötrino kütlesi çözümsüz kalıyor

Nötrinolar, son derece küçük fakat sıfırdan farklı kütleye sahip atom altı parçacıklardır; bu özellik, parçacık fiziğinin Standart Modeli tarafından açıklanmamaktadır. Nötrino kütlesini açıklayan teoriler geliştirmek, alanın en büyük zorluklarından biri olmaya devam ediyor.

Araştırmacılar, sistemin geniş teorik alanları en umut verici adaylara kadar daraltarak insan fizikçilerine yardımcı olmak (yerini almak değil) için tasarlandığını vurguladı.

Knapp-Pérez, “AMBer bir filtre görevi görerek insan fizikçilerine nötrino modellerinin daha karmaşık davranışlarını incelemek için daha iyi bilgilendirilmiş bir başlangıç ​​noktası sağlıyor” dedi.