研究人员开发了一种多功能的远程游戏界面,通过多人协作,实时地让外部专家以及全世界数百名公民科学家在奥胡斯大学的实验室中优化量子气体实验。令人惊讶的是,两个团队都迅速使用该界面来显着改进经过数月仔细实验优化后建立的先前最佳解决方案。比较领域专家,算法和公民科学家是解开人类如何解决复杂的自然科学问题的第一步。在未来具有不断增加的计算能力的算法的特征中,理解人类和机器智能之间的差异变得至关重要。这将使混合智能接口的开发能够最佳地利用两全其美。通过为公众的贡献提供复杂的研究挑战,公民科学就是这样做的。许多公民科学项目表明人类可以在解决复杂的自然科学问题方面与最先进的算法竞争。然而,到目前为止,这些项目还没有解决为什么一群公民科学家可以解决这些复杂的问题。

来自奥胡斯大学,乌尔姆大学和苏塞克斯大学布莱顿分校的跨学科研究小组现在通过分析最先进的计算机算法和公民科学家的表现和搜索策略,朝着这个方向迈出了重要的第一步。在他们的实验室实验室设置的实时优化。在“爱丽丝挑战赛”中,罗伯特·赫克及其同事在实现量子模拟的过程中,通过提供超低量子气体实验的实时访问,得了专家和公民科学家的帮助。这是通过使用由奥胡斯大学ScienceAtHome团队创建的新型远程界面实现的。通过操纵激光束和磁场,任务是将尽可能多的原子冷却到-275.15°C的绝对零度以上的极冷温度。

令人惊讶的是,使用远程接口的两个小组在经过数月和数年的仔细优化后始终优于实验团队确定的最佳解决方案。为什么没有接受过实验物理学正规培训的球员能找到令人惊讶的好解决方案?一个暗示是来自一位顶级球员,一位退休的意大利微波系统工程师的采访。他说,参加Alice Challenge的他提醒了他以前作为工程师的很多工作。他从未对微波系统有过详细的了解,但却多年来一直在研究如何优化他的“黑盒子”性能的直觉。“我们人类可以在日常工作生活中培养一般的优化技能,我们可以有效地转移到新环境。如果这是真的,任何研究挑战实际上都可以变成公民科学游戏,”ScienceAtHome的负责人Jacob Sherson说。奥胡斯大学的项目。使用不直观的游戏界面的未经训练的业余爱好者胜过专家实验家似乎仍然令人难以置信。一个答案可能在于赫伯特·西蒙(Herbert Simon)的一句老话:“解决问题仅仅意味着代表它,以使解决方案透明化。”

在这种观点中,玩家可能表现得更好不是因为他们拥有出色的技能,而是因为他们使用的界面与传统的实验控制界面相比,进行了另一种探索“显而易见的尝试”。“开发(有趣)界面的过程允许专家和公民科学家从不同的角度来看待复杂的研究问题,可能包含开发未来混合智能系统的关键,我们可以最大限度地利用人类的创造力”,Jacob Sherson解释道。更具体地说,该团队建立了一个精心构建的“野外社会科学”研究,使他们能够定量地描述球员的集体搜索行为。他们的结论是,使人类解决问题的独特之处在于,一群人如何平衡创新尝试并根据他们以前的表现改进现有解决方案。Carsten Bergenholtz和Oana Vuculescu,Dep。奥胡斯大学管理学院表示,“这些研究结果提供了对人类共同解决复杂问题的独特能力的洞察力。利用这些知识将允许设计混合智能接口,将AI的计算优势与人类直觉的优势结合起来。”