在刘慈欣的小说《三体》中,根本设定便是一个有着三颗恒星的类地星球,由于恒星轨道的紊乱,它一瞬间跑这颗恒星邻近,一瞬间跑那颗邻近,一瞬间又在两颗恒星中心炙烤,一瞬间又远离三颗恒星,所以星球上总在不停地阅历恒纪元、乱纪元,爆冷爆热,三体文明只能在温暖的空隙期展开。所以三体人进化出了脱水的绝技,每逢乱纪元降临,无法生计的时分,就悉数脱水变成一张皮,躲仓库里蛰伏起来;等恒纪元降临的时分,扔水里一泡,就悉数复活了。
这个三星体系便是离咱们最近的恒星系,4.2光年外的半人马座α星,现在科学家们也在其间的红矮星比邻星周围,找到了一颗星球。尽管咱们不知道那里终究有没有三体人,但三体问题确实是这个世界中最困难、最经典的数学问题之一,由于它不能准确求解,无法猜测恒星的轨道数据,所以那里即便存在文明,也只能在恒纪元乱纪元的火与冰中熬煎,换作是你,也会觊觎4.2光年外咱们这颗温暖舒适的蓝色星球。
但现在,英国爱丁堡大学、剑桥大学等四所高校展开的一项研讨标明,他们现已找到了比传统办法快10万到1亿倍的办法,来求解三体问题,均匀仅用0.001秒就处理了问题!看来三体人能够不必那么费事,用400年的时刻亿万里迢迢跑来把人类赶到澳大利亚了,让科学家们发一个处理计划曩昔,4.2年就能够收到,今后就能够准确的经过准确的核算,提早取得恒纪元乱纪元的周期,好好组织自己的日子和文明的展开了。假如他们的舰队还在路上的话,也能够回来老家了,省得和地球争来争去,最终露出方位,被光粒冲击给悉数干掉了。
三体问题是指三个可视为质点的天体,其质量、初始方位和初始速度能够是恣意值,相互之间在万有引力效果下的运动规则问题。两个天体之间引力效果下的运动轨道,用牛顿定律就可十分容易地核算出来,但一旦参加第三个,状况就十分杂乱,除了几种特别场景外,其它都不能准确求解。即便其间一个极小,无法对其它两个天体构成可见的搅扰,但长时刻下来,也会影响整个体系,使之变得无比紊乱,大数学家庞加莱因之而发现了混沌理论,也便是现在所说的蝴蝶效应——你在沙发上打个欠伸,空气振荡的效应不断传开,三个月后就可能在纽约引发一场暴风雨。
此前在2015年,科学家们提出了一种名叫Brutus的先进算法,能够求解三体乃至N体问题恣意给定精度的近似收敛解,但是精度越大,核算机模拟核算的时刻也会呈指数级增加,导致体系不堪负担,数周乃至数月才干完结核算。这次研讨人员花了10天时刻,使用传统办法生成了9900个简化的三体计划练习数据集,以及100个验证数据集,然后让深度人工神经网络(ANN)进行学习,之后用神经网络对5000种三体演化形式进行了测验。成果标明,神经网络核算的成果与Brutus的成果十分挨近,并且以固定的时刻0.001秒钟就完结了,这比Brutus算法整整快了10万倍到1亿倍!
依据剑桥大学生物统计学家克里斯·弗利的说法,Brutus处理问题靠的是“蛮力”,对天体轨道的每一小步都要进行核算;而AI神经网络靠的是“巧劲”,它只检查这些核算发生的运动,揣度它们的运动形式,借此猜测未来的展开。研讨人员以为,这个神经网络能够用更杂乱的场景进行练习,包含处理五体问题,对了解恒星团的运动和更广泛的世界演化具有十分大的效果,科学家们乃至能够借此研讨引力波的构成。