Оказалось, что стратегии, которые придумывали люди во время игры в Quantum Moves, работают быстрее, чем ранее созданный компьютерный алгоритм. Глава команды авторов этого проекта Якоб Шерсон (Jacob Sherson) и его коллеги сравнили производительность игроков и алгоритма Кротова. Принцип работы компьютерной системы следующий: точка начала траектории движения сымитированного оптического пинцета выбирается случайным образом, после при наличии достаточного количества времени алгоритм перемещает атом с полной надежностью. Проблема в таком способе моделирования заключалась именно в количестве времени. Дело в том, что при недостаточном количестве времени успех алгоритма сводился к нулю. По мнению физиков, это происходит потому, что случается спад в результате фундаментального предела квантовой скорости, установленной по таким параметрам, как максимальная глубина потенциальной ямы, созданной лазерным лучом.

Quantum Moves
Игра Quantum Moves – это имитация работы оптического пинцета при перемещении атома
Фото: Science

Однако игрокам Quantum Moves удалось найти способы более быстрого перемещения лазерного луча. Человеческие решения были использованы в качестве отправных точек для начала работы алгоритма Кротова, в результате чего компьютер на 30% быстрее справился с задачей.

 

Волонтерами в испытании первого уровня Quantum Moves «Bring Home Water» («Принеси воды домой») стали 300 человек. Суммарное количество игр на этом этапе составило 12 000 раз. И более половины из предложенных игроками стратегий оказались эффективные, нежели машинный алгоритм.

 

Демонстрация игрового процесса в Quantum Moves:

 

Что собой представляет игра Quantum Moves? В начале уровня жидкая субстанция, которая играет роль атома в игре, находится в углублении, расположенном в некоторой части экрана. Игроку же необходимо создать еще одно подобное углубление и, управляя ним, переместить в результате как можно больше жидкой субстанции из начального углубления.

 

Физическая интерпретация начала игры выглядит так: начальное углубление, в котором находится «жидкость» – это созданная с помощью лазера потенциальная яма, где атому выгодно находиться, поскольку тут он обладает наименьшей возможной энергией. Что касается действия игроков, то он, по сути, имитирует создание второй потенциальной ямы.

 

«Жидкость» в качестве игрового элемента также была выбрана не случайно: она является отображением волновой функции атома, который находится в потенциальной яме. В отличие от обычной жидкости, субстанция в игре Quantum Moves, как и в реальном эксперименте, может перемещаться через барьер между двумя ямами. Поскольку комбинаций скорости, последовательностей действий, глубины ямы может быть бесконечное количество, ученые и работали над созданием разнообразных алгоритмов, чтобы найти оптимальный путь перемещения атома. Однако исследование результатов игры в Quantum Moves показало, что интуитивное понимание человека квантового движения помогает в разы улучшить машинный поиск.