Przeskocz do treści

Delta mi!

Loading

Aktualności (nie tylko) fizyczne

Z wyczuciem, czyli po ludzku?

Piotr Zalewski

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: czerwiec 2016
  • Publikacja elektroniczna: 1 czerwca 2016

Użyty w tytule rzeczownik ma bardzo wiele znaczeń. W szczególności może odnosić się do umiejętności heurystycznego rozwiązywania problemów, czy też do kinestetycznej perfekcji ruchów. Możliwe, że to, między innymi, dzięki wykształceniu tych zdolności, pozwalających np. na skuteczny rzut kamieniem (bumerangiem?), człowiek osiągnął przewagę ewolucyjną.

Okazuje się, że taką przewagę nadal utrzymujemy, ale tym razem nad najefektywniejszymi algorytmami.

obrazek

Przewaga ta zaczęła być ostatnio wykorzystywana do poprawy symulacji kwantowych [1]. Konkretnie chodzi o dobranie jak najlepszego sposobu przenoszenia pojedynczego atomu między dwoma węzłami sieci optycznej za pomocą tzw. optycznej pęsety (ang. optical tweezer) - silnie zogniskowanego promienia lasera, którym można przesuwać atomy. Jest to jedno z kluczowych wyzwań przy konstrukcji komputera kwantowego z uwięzionych w sieci optycznej atomów. Problem polega na tym, że trzeba to robić bardzo szybko, żeby zdążyć przed dekoherencją, ale znowu nie nazbyt gwałtownie, żeby atomy się za bardzo nie rozmywały (kwantowo).

Znalezione za pomocą symulacji najlepsze strategie pewnego przeniesienia (z prawdopodobieństwem powyżej 0,99) dawały czasy nie lepsze niż 0,24 jednostki (która, w przypadku atomów rubidu 87, odpowiada 39 ms).

Udział ludzi stał się możliwy dzięki specjalnie przygotowanej grze komputerowej Quantum Moves [2], w której wyzwaniem jest zadanie nazwane BringHomeWater [1] polegające na przeniesieniu zebranego w minimum potencjału płynu (kwadratu funkcji falowej) w określone miejsce, z jak najmniejszym "rozchlapaniem". Potencjał jest wyobrażony za pomocą linii na ekranie. Za pomocą kursora można przemieszczać jego minimum (optyczną pęsetę) i regulować głębokość tego minimum (intensywność lasera), a kwadrat funkcji falowej zachowuje się jak wizualizowany płyn ograniczony od dołu linią potencjału. Dla ludzi czas został spowolniony czynnikiem 30000.

Okazuje się, że najlepsze wyniki ludzi są lepsze niż najlepsze wyniki algorytmów. Po prostu szybko uczymy się intuicyjnie reagować na to, co widzimy. Jeszcze lepsze osiągi daje wspomożenie ludzkiego wyczucia wielokrotnymi modyfikacjami zarejestrowanego ruchu w poszukiwaniu najlepszego rozwiązania bliskiego znalezionemu przez człowieka. Tą metodą udało się skrócić czas ponad dwukrotnie.

W opiniach na temat omawianych wyników pojawiła się sugestia o udokumentowanej w ten sposób przewadze człowieka nad komputerem. Jest tylko jeden szkopuł. Quantum Moves, w odróżnieniu od podobnie użytecznych zabaw np. w odgadywanie struktury białek (Foldit) czy RNA (EteRNA) jest grą (w ostatecznym rozrachunku) zręcznościową.

To może jeszcze lepsze byłyby w tym koty albo foki?


Do czytania
[1]
J.J.W.H. Sorensen, M.K. Pedersen, M. Munch, P. Haikka, J.H. Jensen, T. Planke, M.G. Andreasen, M. Gajdacz, K. Molmer, A. Lieberoth i J.F. Sherson; Exploring the quantum speed limit with computer games; Nature 532 (2016) 210; doi:10.1038/nature17620.
[2]
https://www.scienceathome.org/games/quantum-moves/game.