L'UNIVERSO, INTELLIGENZA ARTIFICIALE

L'universo potrebbe essere una grande rete neurale; ovvero un'intelligenza artificiale che "imita" il cervello umano.

Non capita tutti i giorni di imbattersi in un giornale che tenta di ridefinire la realtà.

 
Ma in un provocatorio preprint caricato su arXiv nell'estate 2021, un professore di fisica dell'Università del Minnesota Duluth di nome Vitaly Vanchurin tenta di riformulare la realtà in un modo particolarmente illuminante, suggerendo che tutti noi stiamo vivendo all'interno di una massiccia rete neurale che governa tutto ciò che ci circonda. In altre parole, ha scritto sul giornale, è "una possibilità che l'intero universo al suo livello più fondamentale sia una rete neurale". Nel suo documento, Vanchurin afferma che la struttura delle reti neurali artificiali "presenta comportamenti approssimativi" coerenti con entrambe le visioni dell’universo fisico oggi accettate.
 
Spiega nella ricerca "il 99% dei fisici sostiene che alla base dell’universo vi è la meccanica quantistica, perciò tutto il resto dovrebbe emergere da essa, ma nessuno sa bene come questo dovrebbe accadere".
 
Per anni, i fisici hanno tentato di conciliare la meccanica quantistica e la relatività generale. Il primo postula che il tempo è universale e assoluto, mentre il secondo sostiene che il tempo è relativo, legato al tessuto dello spazio-tempo.
 
Nel suo articolo, Vanchurin sostiene che le reti neurali artificiali possono "esibire comportamenti approssimativi" di entrambe le teorie universali. Poiché la meccanica quantistica "è un paradigma di notevole successo per modellare i fenomeni fisici su un'ampia gamma di scale", scrive, "è opinione diffusa che al livello più fondamentale l'intero universo sia governato dalle regole della meccanica quantistica e persino la gravità dovrebbe in qualche modo ne emerga».
 
 
"Non stiamo solo dicendo che le reti neurali artificiali possono essere utili per analizzare i sistemi fisici o per scoprire leggi fisiche, stiamo dicendo che è così che funziona il mondo intorno a noi". E' quanto si legge nella discussione del documento. "A questo proposito potrebbe essere considerata come una proposta per la teoria del tutto, e come tale dovrebbe essere facile dimostrarla sbagliata".
 
Il concetto è così audace che la maggior parte dei fisici e degli esperti di apprendimento automatico hanno rifiutato di commentare il record, citando lo scetticismo sulle conclusioni del documento. Ma in un Q&A con Futurism, Vanchurin si è appoggiato alla controversia ed è entrato nei particolari  sulla sua idea.
 

Stiamo tutti  vivendo in una sorta di "matrix" universale?

Alla domanda che il suo articolo sostiene che l'universo potrebbe essere fondamentalmente una rete neurale; come spiegherebbe il suo  ragionamento a qualcuno che non conosce molto di reti neurali o fisica, Vitaly Vanchurin ha risposto che ci sono due modi per rispondere a questa domanda.

 
Il primo modo è partire da un modello preciso di reti neurali e poi studiare il comportamento della rete nel limite di un gran numero di neuroni. Quello che ho mostrato è che le equazioni della meccanica quantistica descrivono abbastanza bene il comportamento del sistema vicino all'equilibrio e le equazioni della meccanica classica descrivono abbastanza bene come il sistema più lontano dall'equilibrio. Coincidenza? Può essere, ma per quanto ne sappiamo la meccanica quantistica e classica è esattamente come funziona il mondo fisico.
 
Il secondo modo è partire dalla fisica. Sappiamo che la meccanica quantistica funziona abbastanza bene su piccole scale e la relatività generale funziona abbastanza bene su grandi scale, ma finora non siamo stati in grado di riconciliare le due teorie in un quadro unificato. Questo è noto come il problema della gravità quantistica. Chiaramente ci manca qualcosa di grosso, ma come se non bastasse non sappiamo nemmeno come gestire gli osservatori. Questo è noto come il problema della misura nel contesto della meccanica quantistica e il problema della misura nel contesto della cosmologia.
 
Allora si potrebbe obiettare che non ci sono due, ma tre fenomeni che devono essere unificati: la meccanica quantistica, la relatività generale e gli osservatori. Il 99% dei fisici ti direbbe che la meccanica quantistica è la principale e tutto il resto dovrebbe in qualche modo emergere da essa, ma nessuno sa esattamente come si possa fare. In questo articolo considero un'altra possibilità che una rete neurale microscopica sia la struttura fondamentale e che tutto il resto, cioè la meccanica quantistica, la relatività generale e gli osservatori macroscopici, emerga da essa. Finora le cose sembrano piuttosto promettenti.
 

Una microscopica rete neurale alla base di tutto

 
Per prima cosa volevo solo capire meglio come funziona il deep learning e così ho scritto un documento intitolato "Verso una teoria dell'apprendimento automatico". L'idea iniziale era di applicare i metodi della meccanica statistica per studiare il comportamento delle reti neurali, ma si è scoperto che in certi limiti la dinamica di apprendimento (o addestramento) delle reti neurali è molto simile alla dinamica quantistica che vediamo in fisica. A quel tempo ero (ed è tuttora) in congedo sabbatico e ho deciso di esplorare l'idea che il mondo fisico sia in realtà una rete neurale. L'idea è decisamente folle, ma se è abbastanza folle da essere vera? Resta da vedere.Nell'articolo hai scritto che per dimostrare che la teoria era sbagliata, "tutto ciò che serve è trovare un fenomeno fisico che non può essere descritto dalle reti neurali". Cosa vuoi dire con questo? Perché una cosa del genere è "più facile a dirsi che a farsi?"
 
Bene, ci sono molte "teorie su tutto" e la maggior parte di esse deve essere sbagliata. Nella mia teoria, tutto ciò che vedi intorno a te è una rete neurale e quindi per dimostrare che è sbagliato tutto ciò che serve è trovare un fenomeno che non può essere modellato con una rete neurale. Ma se ci pensate è un compito molto difficile da parte degli uomini perché sappiamo così poco su come si comportano le reti neurali e su come funziona effettivamente l'apprendimento automatico. Ecco perché in primo luogo ho cercato di sviluppare una teoria dell'apprendimento automatico.
 
L'obiettivo della ricerca parte quindi dall’intenzione di "considerare un’altra possibilità, cioè che una microscopica rete neurale sia la struttura fondamentale di tutto, incluse la meccanica quantistica e la relatività generale".
 
Ma cos’è una rete neurale? Le reti neurali sono, nel campo del machine learning o apprendimento automatico, delle particolari intelligenze artificiali ispirate al funzionamento del cervello umano.
 
Si tratta di sistemi computazionali in grado appunto di imparare, quindi di adattarsi e modificarsi in base alle informazioni, esterne o interne, che vengono proposte in fase di apprendimento.
 
L’universo, quindi, potrebbe essere un grande organismo artificiale che funziona in modo simile a un cervello umano. Alla base dell’esistente, secondo il nuovo suggestivo studio, potrebbe dunque esserci la stessa struttura computazionale che guida il funzionamento dell’intelligenza umana.
 
L'idea è decisamente folle, ma se è abbastanza folle da essere vera? Ragioniamoci su!