Aarhusiansk kvantecomputer samarbejder med mennesker

Danske fysikere rammer forsiden af det estimerede tidsskrift Nature med computerspil, der træner en kvantecomputer

Fysiker Jacob Sherson har bevist, at kvantecomputeren kan lære af mennesker, der spiller computerspil (Foto: Photographer: Jesper Rais © Foto: Jesper Rais)

10.000 helt almindelige mennesker i alle aldre har været med til at løse kvantefysiske problemer ved at spille det samme computerspil 500.000 gange på websitet scienceathome.org.

En aarhusiansk gruppe af forskere i fysik har flyttet grænsen for, hvad der kan lade sig gøre at beregne med computere, og samtidig sløret forskellen mellem menneske og maskine lidt mere. Men vi er stadig overlegne på nogle punkter. Det er en af de konklusioner, som den danske fysiker Jacob Sherson nu offentliggør i det ansete tidsskrift Nature.

Mennesker lærer computer nye tricks gennem spil

- Det lyder måske lidt dramatisk, men vi er på sin vis i et kapløb med teknologien, hvor vi langsomt kan se os slået på en lang række parametre. Kendetegn, der før var definerende for mennesket, er i dag algoritmer i et styresystem, men vores resultater her demonstrerer, at der stadig er noget, vi mennesker kan lære maskinerne, forklarer Jacob Sherson. De mange computerspillere har hjulpet en meget mærkelig maskine, der står i kælderen på Aarhus Universitet. Den er bygget af laserlys og spejle, og den ligner alt andet end en computer i traditionel forstand. Men den er også et stykke eksperimental fysik.

De kvantefysiske love rummer løfter om teknologiske landvindinger indenfor f.eks. computere. Men de problemstillinger som skal løses, er så uoverskuelige, at det kan virke håbløst at bede en computer om at regne sig igennem dem. Tanken bag forskergruppens AU Ideas Center med navnet “CODER” er at arbejde med at overføre menneskelige træk til den måde computere arbejder på.

10.000 mennesker har spillet kvantespil hjemmefra

Forskergruppen har arbejdet på at skabe et kort over, hvordan den menneskelige hjerne er i stand til at træffe valg ud fra intuition og opbygget erfaring. Det sker ved hjælp af spillet”Quantum Moves”, hvor over 10.000 mennesker indtil nu har spillet kvantespillet, der lader helt almindelige mennesker bidrage aktivt til grundforskningen i kvantefysik. - Vi har skabt en slags landkort, der giver os en indsigt i de processer, som den menneskelige hjerne gennemfører. Vi opfører os intuitivt, når vi skal løse et ukendt problem, og for en computer er det umuligt at forstå. Computeren kan kværne gennem enorme mængder information, men mennesket kan vælge at lade være, og basere sin beslutning på erfaring eller intuition. Det er disse intuitive nedslag, vi kan finde frem til ved at analysere på de løsninger, spillerne kommer med i Quantum Moves, forklarer Jacob Sherson.

Bryder fartgrænse

Indenfor kvantefysik taler man om en øvre fartgrænse for de processer, der kan udføres i en computer. Det har hidtil defineret den ultimative computers regnekraft ‐ Quantum Speed Limit. Det er kort forklaret en kombination af fysikkens og datalogiens love, der dikterer den absolut korteste beregningstid af et givent problem. Udfordringen for den hastighed har altid været, at man har overladt det til computeren selv at finde frem til denne fartgrænse. Nu viser det sig, at vi med det menneskelige input kan finde endnu hurtigere løsninger end computere kan.

Kombination af hjernebark og computerchip

- Mennesket er i stand til at løse et meget komplekst problem ved at skabe en simpel strategi. Hvor en computer skal lede i samtlige muligheder, går en spiller automatisk efter en løsning, som umiddelbart virker rigtig. Gennem vore analyser har vi fundet frem til, at der er fællesnævnere for spillernes løsninger, hvilket giver et indblik i intuitionens fællestræk, forklarer Jakob Sherson. Forskerne har vist, at man er i stand til at sprænge fartgrænsen for regnekraft ved at kombinere hjernebark og computerchip. Dermed er der skabt en helt ny metode til at udvikle f.eks. kvantecomputere og andre kvantefysiske teknologier.

- Hvis man kan lære computeren at genkende de gode løsninger, så vil beregningerne foregå hurtigere, så vi er på en måde ved at downloade vores fælles intuition til computeren, siger Jacob Sherson.

Vi er den nye supercomputer

Jakob Sherson hører ofte P1 programmet Harddiskenpå vej til arbejde. Og det gav ham en god ide. Verden over bruger mennesker omkring tre milliarder timer på at spille småspil på telefoner og tablets. Det bringer spil ind i noget nær alle aspekter af vores daglige liv, og kan vise sig som en ganske uvurderlig ressource for videnskaben. - Hvem har brug for en ny supercomputer, hvis vi kan få adgang til bare en lille del af den regnekraft? Alle kan forske i kvantefysik på denne måde. Vi har vist, at spillene nedbryder barrieren mellem kvantefysik og person, og giver en fænomenal indsigt, der kommer forskningen til gode. Vores projekt her kombinerer det bedste af to verdener, og har vist sig at skubbe til paradigmet for computerforskning, forklarer Jakob Sherson.

Mavefornemmelse er bedre end regnekraft

Forskellen på os og maskinen er, at vi intuitivt rækker ud efter en nål i en høstak uden at vide præcis, hvor den er. Vi gætter ud fra en form for erfaring, og springer dermed en hel række dårlige løsninger over. I tilfældet med spillet her, har det vist sig at de intuitive handlinger passer med de bedste løsninger.

- I spillet giver vi computeren alle chancer for at slå os, men vi ser igen og igen, at spilleren klarer det mere effektivt end maskinen. Så mens der kan drages paralleller til kulørte blockbustere om kunstig intelligens, så viser resultatet her, at forholdet mellem menneske og maskine stadig er i vores favør, og der endnu er langt hen til overhovedet at tale om en egentlig kognitiv computer, fortæller Jacob Sherson, og fortsætter: - Vores arbejde her er først og fremmest et stort skridt på vejen mod forståelse af kvantefysiske udfordringer. Ingen kan sige, om det er noget, der kan overføres til andre problemstillinger eller kopieres af computere i andre sammenhænge. I de kommende år vil vi i hvert fald arbejde hårdt for at undersøge forskningsudfordringer i indenfor blandt andet kemi, psykologi, økonomi, og hjerneforskning, slutter Jakob Sherson.

Facebook
Twitter