Un físico ha planteado un pensamiento fuera de serie: el cosmos entero podría ser una red neuronal.
No todos los días nos encontramos con un artículo que pretende redefinir la realidad.
Pero en un ensayo preimpreso (no revisado por pares) provocador subido a arXiv este verano, un maestro de física de la University of Minnesota en Duluth denominado Vitaly Vanchurin pretende replantear la realidad de una forma particularmente reveladora, lo que sugiere que vivimos en el interior de una red neuronal intensa que gobierna todo alrededor suyo. En diferentes palabras, escribió en el artículo, que es una «probabilidad de que todo el cosmos en su nivel más fundamental sea una red neuronal».
Durante años, los físicos han intentado conciliar la mecánica cuántica y la relatividad general. El primero postula que el tiempo es universal y absoluto, mientras que el segundo sostiene que el tiempo es relativo, vinculado al tejido del espacio-tiempo.
En su artículo, Vanchurin sostiene que las redes neuronales artificiales pueden «exhibir comportamientos aproximados» de ambas hipotesis universales.
Dado que la mecánica cuántica «es un paradigma notablemente exitoso para modelar fenómenos físicos en una amplia gama de escalas», escribe, «se estima ampliamente que, en el nivel más fundamental, todo el cosmos está gobernado por las reglas de la mecánica cuántica y tambien la gravedad debería de alguna forma emerger de él».
«No solo estamos mencionando que las redes neuronales artificiales pueden ser útiles para analizar equipos físicos o para revelar leyes físicas, estamos mencionando que así es como funciona verdaderamente el planeta que nos rodea», se lee en la disputa del artículo. «En este sentido podría considerarse como una propuesta para la hipotesis del todo y, como tal, debería ser sencillo probar que está equivocado».
la idea es tan audaz que la mayor parte de los físicos y investigadores en aprendizaje automático se han negado a comentar encima del registro, citando escepticismo sobre las conclusiones del artículo.
El sitio web Futurism entrevistó a Vanchurin, quien se inclinó hacia la controversia y declaró más datos de su idea:
Futurism: su artículo sostiene que el cosmos podría ser fundamentalmente una red neuronal. ¿Cómo le aclararia su razonamiento a alguien que no supiera demasiado sobre redes neuronales o física?
Vitaly Vanchurin: Hay dos formas de contestar a su duda.
La primera forma es partir de un modelo preciso de redes neuronales y despues investigar el comportamiento de la red en el límite de un gran numero de neuronas. Lo que he comprobado es que las ecuaciones de la mecánica cuántica explican gran cantidad bien el comportamiento del sistema cerca del equilibrio y las ecuaciones de la mecánica clásica explican gran cantidad bien cómo el sistema se aleja más del equilibrio. ¿Casualidad? Puede ser, pero hasta donde conocemos, la mecánica cuántica y clásica es exactamente cómo funciona el planeta físico.
La segunda forma es partir de la física. Conocemos que la mecánica cuántica funciona gran cantidad bien a pequeñas escalas y la relatividad general funciona gran cantidad bien a grandes escalas, pero hasta actualmente no hemos podido reconciliar las dos hipotesis en un marco unificado. Esto se conoce como el inconveniente de la gravedad cuántica. Nitidamente, nos falta algo grande, pero para empeorar las cosas, ni siquiera conocemos cómo manejar a los observadores. Esto se conoce como el inconveniente de la medición en el contexto de la mecánica cuántica y el inconveniente de la medición en el contexto de la cosmología.
Por lo tanto se podría argumentar que no hay dos, sino tres fenómenos que precisan ser unificados: mecánica cuántica, relatividad general y observadores. El 99% de los físicos le diría que la mecánica cuántica es la principal y todo lo demás debería surgir de ella de alguna forma, pero nadie conoce exactamente cómo se puede realizar. En esta noticia considero otra probabilidad de que una red neuronal microscópica es la estructura fundamental y todo lo demás, es decir, la mecánica cuántica, la relatividad general y los observadores macroscópicos, emerge de ella. Hasta actualmente las cosas parecen gran cantidad prometedoras.
¿Qué te dio esta idea en primer lugar?
Primero, solo quería entender mejor cómo funciona el aprendizaje hondo, por lo que escribí un artículo titulado «Towards a theory of machine learning» (o «Hacia una hipotesis del aprendizaje automático»). El plan inicial era aplicar los procedimientos de la mecánica estadística para investigar el comportamiento de las redes neuronales, pero resultó que en ciertos límites la dinámica de aprendizaje (o adiestramiento) de las redes neuronales es muy parecido a la dinámica cuántica que vemos en física. En ese instante yo estaba (y aun lo estoy) de licencia sabática y decidí explorar el plan de que el planeta físico es en verdad una red neuronal. El plan es definitivamente una locura, pero ¿si es lo suficientemente loca para ser verdad? Eso incluso está por observarse.
Crédito: Pixabay
En el artículo escribiste que para probar que la hipotesis estaba equivocada, «todo lo que se necesita es localizar un fenómeno físico que no pueda ser descrito por redes neuronales». ¿Qué quieres decir con eso? ¿Por que será «más sencillo decirlo que hacerlo»?
Bueno, hay gran cantidad «hipotesis de todo» y la mayor parte de ellas deben estar equivocadas. En mi hipotesis, todo lo que ves a tu alrededor es una red neuronal y, por lo tanto, para probar que está mal, todo lo que se necesita es localizar un fenómeno que no se pueda modelar con una red neuronal. Pero si lo piensas bien es una tarea varonil muy complicado porque conocemos muy poco sobre cómo actuan las redes neuronales y cómo funciona verdaderamente el aprendizaje automático. Por eso traté de desarrollar una hipotesis del aprendizaje automático en primer lugar.
El plan es definitivamente una locura, pero ¿si es lo suficientemente loca para ser verdad? Eso incluso está por observarse.
¿Cómo se vincula su investigación con la mecánica cuántica y aborda el efecto del observador?
Hay dos líneas de pensamiento principales: la interpretación de Everett (o de demasiados mundos) de la mecánica cuántica y la interpretación de Bohm (o variables ocultas). No tengo nada nuevo que decir sobre la interpretación de los demasiados mundos, pero creo que puedo aportar algo a las hipotesis de las variables ocultas. En la mecánica cuántica emergente que consideré, las variables ocultas son los estados de las neuronas individuales y las variables entrenables (como el vector de sesgo y la matriz de peso) son variables cuánticas. Tenga en cuenta que las variables ocultas pueden ser muy no locales y, por lo tanto, se violan las desigualdades de Bell. Se espera que surja una población espacio-temporal aproximada, pero estrictamente hablando, cada neurona puede estar conectada a todas las demás neuronas, por lo que el sistema no posee por qué ser local.
Crédito: Pixabay
¿Le importaría ampliar la figura en que esta hipotesis se vincula con la selección natural? ¿Cómo influye la selección natural en la evolución de construcciones complejas / células biológicas?
Lo que digo es muy facil. Hay construcciones (o subredes) de la red neuronal microscópica que son más estables y hay diferentes construcciones que son menos estables. Las construcciones más estables sobrevivirían a la evolución y la estructura menos estable sería exterminada. En las escalas más pequeñas, espero que la selección natural produzca algunas construcciones de muy baja complejidad, como cadenas de neuronas, pero en escalas más grandes, las construcciones serían más complicadas. No veo ninguna razón por la que este proceso deba limitarse a una escala de longitud particular y, por lo tanto, la confirmacion es que todo lo que vemos a nuestro alrededor (como ejemplo, partículas, átomos, células, observadores, etc.) es la consecuencia de la selección natural.
Su primer correo electrónico me intrigó cuando manifestó que tal vez no lo entienda todo por sí mismo. ¿Que quieres decir con eso? ¿Se refería a la complejidad de la propia red neuronal o a algo más filosófico?
Sí, solo me refiero a la complejidad de las redes neuronales. Ni siquiera tuve tiempo de pensar en cuáles podrían ser las implicaciones filosóficas de los resultados.
Necesito preguntar: ¿esta hipotesis significaría que estamos viviendo en una simulación?
No, vivimos en una red neuronal, pero es factible que jamás sepamos la diferencia.
La investigación ha sido publicada en el sitio web de pre-impresión arXiv y se encuentra pendiente de la revisión por pares.
Fuente: Futurism