AI tự khám phá hiện tượng vật lý mới trong plasma bụi

Trí tuệ nhân tạo thường bị chỉ trích vì tạo ra “rác nội dung” hoặc làm suy giảm kỹ năng tư duy phản biện. Nhưng ở một số lĩnh vực khoa học, AI lại chứng minh khả năng mang đến những đột phá thực sự. Một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Emory (Mỹ) vừa phát triển một mô hình học máy (Machine Learning ML) có thể tự mình khám phá kiến thức vật lý mới, cụ thể là trong nghiên cứu về plasma bụi một dạng vật chất xuất hiện cả trong vũ trụ và trên Trái Đất.

Plasma bụi là hỗn hợp khí ion hóa chứa các hạt bụi tích điện. Nó có thể hình thành trong không gian hoặc khi cháy rừng, khi các hạt bồ hóng tích điện trộn với khói. Nghiên cứu mới, công bố trên tạp chí PNAS, cho thấy mô hình AI này đã tạo ra mô tả chi tiết nhất từ trước đến nay về động lực plasma bụi, đồng thời dự đoán chính xác các lực “không tương hỗ” hiện tượng mà lực tác động giữa hai hạt không hoàn toàn giống nhau.

Sửa lại quan niệm cũ và mở ra hướng nghiên cứu mới
Các nhà khoa học phát hiện: trong plasma bụi, hạt dẫn đầu có thể hút hạt theo sau, nhưng hạt theo sau lại đẩy hạt dẫn đầu. Hiện tượng này từng được dự đoán, nhưng đây là lần đầu có dữ liệu ước tính chính xác. Ngoài ra, AI cũng bác bỏ một giả định lâu nay rằng điện tích của hạt tỉ lệ thuận tuyệt đối với kích thước; thực tế còn phụ thuộc vào mật độ và nhiệt độ môi trường.

Điểm khó nhất của dự án là thiết kế thuật toán để AI có thể làm việc với lượng dữ liệu hạn chế nhưng vẫn “tự do” khám phá điều chưa biết. Theo nhóm nghiên cứu, khung AI này không phải là “hộp đen” khó hiểu, mà có thể áp dụng cho nhiều hệ thống vật lý đa hạt khác.

Như đồng tác giả Justin Burton chia sẻ: “Nếu được sử dụng đúng cách, AI có thể mở ra cánh cửa tới những chân trời hoàn toàn mới của khoa học giống như phương châm của Star Trek: mạnh dạn đi đến những nơi chưa ai từng đặt chân đến.” (popsci)