本文转载自公众号《核心阅读》（ID：AI_Discovery）几千年来，人类一直对宇宙抱有极大的好奇心。仰望星空，不禁感叹宇宙之浩瀚，那里有许许多多需要人们探索和发现的事物。宇宙浩瀚而美丽，宇宙学家和天体物理学家正在努力解开宇宙的奥秘。人类的好奇心来自于未知。卫星每年发射数百兆字节的信息，智利正在建造的望远镜每晚将产生15兆字节的空间图像。现代望远镜扫描范围广，覆盖距离远，但这还不够。宇宙太大，人们目前的覆盖面并不理想。在技??术有限、预算不足以购买大型宇宙飞船和更好的设备的情况下，我们如何才能实现探索宇宙的目标呢？人工智能能解决这个问题吗？是的，人工智能就像黑暗宇宙中的一颗星，它很可能是解决复杂问题和征服宇宙奥秘的绝佳方案。随着人工智能在数据科学、探索性数据分析、计算机视觉等领域的技术进步，我们取得了超乎想象的成果。自从我们开始与望远镜交谈以来，人工智能一直是解决远距离图像清晰度问题的绝佳方案，尤其是在计算机视觉和深度神经网络领域，其处理图像的能力非常强大。基于这些发展，我们可以创建许多清晰的视觉效果，确定如何重建这些模糊图像以创建更多副本，还可以确定这些神经网络生成的这些非常有效的图像的真阳性和假阳性率。将这种技术应用于寻找引力透镜非常简单。首先，科学家们创建了一个数据集来训练神经网络，生成600万张伪造的图像来展示引力透镜的样子。然后，他们把数据通过一个神经网络，让它慢慢识别。稍微调整一下，他们很快就会有一个程序可以识别引力透镜。利用计算机模拟解释和数字化设计清晰的图片来代表宇宙中的数十亿物体一直是科学家的实验概念和理论哲学，但进展甚微。人工智能显然正在改变这一点。这要归功于开发了称为深度密度位移模型(D3M)的深度神经网络架构的研究人员。D3M从一组预处理的数值模拟中学习，使用基于微扰理论的解析近似方法（Zel'dovich近似）作为输入来预测宇宙的非线性大尺度结构。广泛的分析表明，D3M在预测非线性系统中的宇宙结构方面优于常用的快速近似模拟方法——二阶微扰理论(2LPT)。D3M还能够准确地推断远远超出其训练数据的范围，并预测结构形成的显着不同的宇宙学参数。这个模型的构造对天体物理学家和特殊设计的创造者来说都是一个奇迹。其精准度和响应速度远超开发者的想象。D3M的模拟非常准确，甚至可以在三个维度上模拟整个宇宙。人工智能的进步不仅限于使用望远镜分割图像或模拟整个宇宙。宇航员在太空生存、登月和其他太空冒险中遇到了困难。对此，人工智能也有办法，那就是利用人工智能巡逻和机器人设备。先进的现代人工智能机器人漫游车可以取代外太空的天文学家。火星探测器就是一个例子，将先进的人工智能系统与卫星、机器人探测器和航天器连接起来的好处远远超过我们的想象。火星探测器的智能数据传输软件消除了人为调度错误，避免了宝贵数据的丢失，并增加了来自行星邻居的数据可用性。同样的技术也可以用于探索太阳系的长期任务，这将最大限度地减少人类对它们的监督。从整体上看，人工智能技术的机器人包含的内容更多。从勇敢探索人类禁区的机器人，到自主航天器、群体智能，人工智能如今在太空中得到广泛应用。卫星图像的分析方式、巨型星座的管理，甚至系外行星的搜索都通过使用人工智能变得更加容易。最后要讨论的话题是人工智能领域的重大新发展，这可能是最重要、最特殊的发现。这个概念可以启发我们了解宇宙最重要的结构、设计和能力。欢迎来到新的人工智能——“黑暗模拟器”。暗物质背后的理论是困扰几代科学家的一个概念。了解它不仅可以揭示整个宇宙结构的秘密，还可以揭示现代物理学概念的假设和复杂的区分，这一切都可能通过对暗物质或暗能量的详细研究和突破得到解答。黑暗模拟器AI可能是天体物理学家解决问题的最佳工具。其主要作者Nishimichi说：“我们过去需要三年时间才能用超级计算机建立一个庞大的数据库，但现在在笔记本电脑上创建一个新数据库只需要几秒钟。我认为数据科学的潜力是巨大的。”利用这一成果，或许我们可以朝着解开现代物理学最大的谜团——发现暗能量的秘密迈进。我还认为我们开发的方法可以用于其他领域，例如自然科学或社会科学。“黑暗模拟器从现有数据中学习并创建多个虚拟宇宙，从中迭代学习。在用真实调查进一步测试生成的工具后，它能够成功预测HyperSuprime-Cam调查中的弱引力透镜效应，以及SloanDigitalSky调查记录的3D星系分布模式，准确度在2-3%之间，仅靠计算机运行模拟需要几天时间。使用各种人工智能工具和技术来解释宇宙的浩瀚具有巨大的潜力.在遥远的未来，宇宙的奥秘、悖论和秘密将一一揭开，我们将对各种奥秘有一个清晰的认识，或者至少是探索、测试和设想永恒的简单方法随着图形处理单元和自动化机械化的快速持续发展，以及GAN等深度学习算法的演进，人类清楚地了解世界是如何诞生的那一天可能已经不远了。当你读到ElonMusk的这句话时，所有这些有趣的好奇心都会被进一步激发。正如马斯克所说：“人工智能（我（不是指狭义的人工智能）正在以惊人的速度发展。除非你能直接接触到像DeepMind这样的团队，否则你不知道它有多快——接近指数级。5年内会发生极度危险的事件，最长可达10年。“好奇、神秘、奇异，这是对人类与宇宙故事的极佳解说。
