Алгоритм, определяющий направление стрелы времени, разработали ученые
Алгоритм машинного обучения, который может определять направление термодинамической стрелы времени как в макроскопических, так и в микроскопических процессах разработали исследователи из Мэрилендского университета, 22 октября сообщает Phys.org.
В макроскопическом масштабе второй закон термодинамики определяет направленность развития физических систем, что и называется стрелой времени. Однако в микромире эта направленность не всегда очевидна. На самом деле флуктуации в микроскопических системах могут привести к явным нарушениям второго закона термодинамики, в результате чего стрела времени становится размытой и менее определенной.
В результате при просмотре видеозаписи микроскопического процесса может быть трудно, если не невозможно, определить, воспроизводится ли она в прямом или обратном направлении.
Ученые предположили, что направление стрелы времени может быть сформулирована как проблема классификации фаз проходящего физического процесса.
«Мы использовали контролируемое обучение и обучили нейронную сеть определять направление стрелы времени на основе набора смоделированных фильмов физических процессов с соответствующими метками, указывающими направление», — объяснил один из разработчиков.
В результате алгоритм машинного обучения одновременно решает основную физическую задачу и определяет наиболее важные физические параметры для эффективного решения основной задачи. Команда также показала, что направление стрелки времени может быть определено без указания вида физического процесса.
В будущем команда планирует продолжить изучение потенциала использования алгоритмов машинного обучения для проведения физических исследований и совершения новых научных открытий.
