Kunstig intelligens finder selv spillereglerne i kvanteverden | Carlsbergfondet
Til oversigt

Kunstig intelligens finder selv spillereglerne i kvanteverden

Computeralgoritmen AlphaZero lærte på blot fire timer sig selv at slå de bedste skakprogrammer, der er udviklet på baggrund af menneskelig ekspertise. Nu har en forskningsgruppe ledet af Carlsbergfondets Semper Ardens-forsker Jacob Friis Sherson fra Aarhus Universitet anvendt selvsamme algoritme til at styre en kvantecomputer.

Verden over søger utallige forskningsgrupper at bygge en kvantecomputer. En enkelt kvantecomputer vil kunne løse visse problemer, som ikke kan løses med nuværende computere, selvom alle verdens computere blev kombineret til én. Professor og Semper Ardens-forsker Jacob Friis Sherson fra Aarhus Universitet har sammen med forskerkollegerne nu anvendt computer-algoritmen AlphaZero til at lære at styre et kvantesystem. 

Forskerne har anvendt AlphaZero på tre forskellige kontrolproblemer, der potentielt kan anvendes i en kvantecomputer. Gruppens resultater blev for nylig udgivet i det anerkendte tidsskrift Nature - Quantum Information.

Gå til artiklen ”Global optimization of quantum dynamics with AlphaZero deep exploration” i Nature - Quantum Information

”Det er rigtig interessant, at det er lykkedes Jacob Friis Sherson og hans forskergruppe at anvende algoritmen AlphaZero til at styre en kvantecomputer. Det lover godt for de videre muligheder for at udvikle en computer baseret på kvantefysikken”, udtaler Carlsbergfondets bestyrelsesformand, professor Flemming Besenbacher.

Kan lære på egen hånd

Det, der gør AlphaZero interessant, er, at den kan lære på egen hånd uden nogen form for menneskelig ekspertise. Den har slået både mennesker og computer-specialiserede programmer inden for spil som GO, Shogi og Skak. Det tog f.eks. Ikke mere end fire timer at slå verdens førende skakprogram Stockfish. AlphaZero var så overlegen, at den danske stormester Peter Heine Nielsen sammenlignede programmet med en overlegen art af rumvæsener, der havde besøgt jorden blot for at slå os i skak. Det har imponeret forskergruppen:

“Da vi analyserede vores data fra AlphaZero kunne vi se, at algoritmen havde lært at udnytte en underliggende symmetri i kontrolproblemet, som vi oprindeligt ikke selv havde overvejet fandtes. Det var helt fantastisk at opleve,” siger Mogens Dalgaard, der er ph.d.-studerende på projektet.

Selvom AlphaZero i sig selv er en imponerende algoritme, opnåede forskningsgruppen de bedste resultater ved at kombinere AlphaZero med en specialiseret kvanteoptimerings-algoritme.

“Det peger på, at der stadig er brug for vores menneskelige og faglige ekspertise, og at vi i fremtiden skal forstå og udvikle hybrid intelligens systemer, der optimalt udnytter begges styrker,” forklarer professor Jacob Friis Sherson.

Kvantecomputer i teorien, ikke i praksis

En kvantecomputer er baseret på kvantefysikken, hvilket vi sige den gren af fysikken, der omhandler de mindste byggesten i vores univers. Her er spillereglerne fundamentalt anderledes. For eksempel vil et system kunne være i mere end én tilstand ad gangen.

Oversat til computersprog betyder det, at man kan lave mange flere beregninger ad gangen. Det giver selvsagt helt nye muligheder og en enorm forbedring i forhold til normale computere. Selvom teorien for en kvantecomputer er på plads, er man endnu ikke lykkedes med at bygge en, der fungerer på tilstrækkelig stor skala til i praksis at løse relevante problemer. 

Læs artiklen 'Mellem menneskelig og kunstig intelligens' af Jacob Sherson



Til oversigt