圖1:胡迪·利普森(Hod Lipson)正在他的辦公室運行Eureqa程序。
圖2:圖表的信息在利普森自的Eureqa程序中運行。這是過程中產生的方程式及步驟。
你是否曾經想過讓一個機器人來幫你做研究呢?如果你是一個科學家,你肯定有過這樣的夢想。現在,這已成為現實:Eureqa程序。這個程序可以幫助科學家從原始資料里面提煉出科學的規律。而且這個程序是免費的,所有研究員都可以擁有它。
這個程序在四月的時候被揭開了面紗。它被用來讀出一個雙擺的數據,這個數據是用來推斷出牛頓的第二運動定律以及動量守恒定律。可以說,這個工具是無價的。它可以幫助人們揭示那些更加復雜的科學規律。而且這些科學規律常常無法被人類發現。現在科學家們都非常想獲得這個工具。
“我們都傾向于把科學當作尋找方程式。例如:質能等價理論,E=MC2,E能量,m為質量,C為光速。這個公式非常的簡潔,同時又能反映實質。但是,也許有許多的理論非常復雜,然而我們能夠找到簡單的公式來表達”,來自康奈爾大學的胡迪·利普森(Hod Lipson)說。他在康奈爾大學的計算機綜合實驗室工作。他說:“雖然現在還無法達到那個程度(直接得出精確的公式),但是我們已經發展出一些方法能夠慢慢接近他們。”
Eureqa程序起源于利普森的電腦工作。他嘗試做出一個可以自動計算并且可以自我修復的機器人。這個機器人進行自我修復的數據分析方法被用來分析其他各種各樣的數據。
這個程序通過尋找原始數據里的數字然后找出他們之間的關聯性,然后它會提出一系列的一次方程式來描述這些聯系。這就是這個程序具體運行的方法。然而,最初得到的一次方程式總是失敗的,但是有些卻比較接近真實。接著,最好的那個方程式會被篩選出來。然后這個方程式將被再次檢驗,Eureqa程序將會通過數據來繼續分析。Eureqa程序會不斷重復這個過程,直到它找到有效和正確的方程式。
牛頓花了幾十年計算出來的東西,Eureqa程序卻只要在一個較好的臺式電腦上花上幾個小時就能夠得出。利普森和其他研究人員都希望Eureqa程序能夠很好的解開數據的謎團。尤其是那些一直在挑戰著科學家的謎團數據。這對于那些在生物學領域工作的人來說無疑是個好消息。因為染色體組、蛋白質、細胞單元信號的數據已被證明是相當難以分析的。那些數據就像謎團一樣。他們之間的聯系似乎遵循著某些規則,然而傳統的分析和統計方法無法輕易就把這個規律揭示出來。
“下面是埃默森·佩什(Emerson Pugh)的著名觀點:如果人類的大腦如此簡單以至于我們可以去理解。那么由于我們的大腦過于簡單,則無法處理如此復雜的東西。我認為這可以用來解釋生物學的各個方面。”約翰·威克斯沃(John Wikswo)說。他是范德比爾特大學的生物物理學家。他正在自己的實驗室使用Eureqa程序。“生物學的復雜性令人難以置信,同時對于許多人來說,它太復雜了以至于人們無法理解它是如何解釋各種復雜事物的。而解決這個問題的方法就是Eureqa程序。”
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