Hvem er bedst til at løse kvantemekaniske problemer? Ifølge de første resultater fra et forskningsprojekt på Aarhus Universitet er den bedste en 45-årig kvinde, der slapper af med kvantefysik efter arbejde. Efterfulgt af en taxachauffør – og kvinder generelt.
Forskningsgruppen med lektor Jacob Sherson i spidsen arbejder med komplicerede kvantefysiske problemer i forsøget på at skabe en kvantecomputer (en computer der fungerer på atomniveau).
Men de har omdannet de teoretiske problemer til computerspillet Quantum Moves og bad interesserede borgere om at hjælpe med at finde løsningerne på, hvordan man flytter atomer rundt.
Efter halvandet år, hvor spillet er spillet cirka 400.000 gange, er forskerne nu klar med de første resultater, der for nyligt blev publiceret i tidsskriftet Human Computation.
»Det, som overraskede allermest, var, at der viste sig en klar tendens til, at kvinder er bedre til at løse kvanteproblemer. Vi siger ikke, at kvinder generelt er mere intelligente end mænd, men vores data viser noget meget spændende, som stiller nogle meget spændende spørgsmål om, hvordan vi tænker som mennesker,« siger Jacob Sherson, der er lektor på Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.
Han arbejder som leder af universitetets Center for Community Driven Research (CODER) på at få ganske almindelige mennesker uden forskerbaggrund til at hjælpe med at løse forskningsproblemerne gennem spil.
Forskergruppen lancerer nu sit næste spil – Quantum Minds – for at finde ud af, hvorfor nogle er bedre til at løse kvantemekaniske problemer end andre. Spillet er udviklet i samarbejde med forskeren Jana Jarecki fra Max Planck Institute for Human Development i Berlin.
»Nu er det den menneskelige hjerne, vi gerne vil forstå. Vi vil gerne forstå, hvordan vi lærer,« siger Jacob Sherson om det nye spil.
Du kan prøve spillet 'Quantum Minds' her.
Hjælp forskere ved at spille
Interesserede borgere kan hjælpe forskerne ved at spille Quantum Minds og kaste sig over spillets problem.
Forskerne kan følge, hvordan spillere forsøger at gribe problemet an og lærer at finde gode løsninger på det i løbet af de første 10, 20 eller 30 minutters spil.
»En mulig forklaring på, at kvinder er bedre end mænd, er, at de måske angriber problemet på en anden måde. Måske finder de en løsning og udforsker ikke vilde alternativer, mens mænd prøver helt vildt af. Vi ved ikke, hvad den bedste måde at løse problemer er, men vil gerne finde ud af, hvad der er den bedste vej,« siger Jacob Sherson.
Fysikerne i forskningsgruppen arbejder blandt andet sammen med psykologen Andreas Lieberoth, der er postdoc ved Interacting Minds Centre på Aarhus Universitet, i forsøget på at forstå, hvordan hjernen griber problemer an og lærer, fortæller Jacob Sherson.
»Vi har kognitive forskere, som er super interesserede i, hvordan vi som mennesker formulerer strategier. Vi ved ikke, hvordan vi kan putte den menneskelige intuition ind i computere. Det er det, spillet handler om – at finde ud af, hvordan vi mennesker formulerer strategier og hvordan vores tankeproces er, når vi bliver mødt af nye udfordringer,« siger Jacob Sherson.
Taxachauffør gennemskuede kvanteproblem
Svaret på, hvordan man bedst løser problemer, er ifølge Jacob Sherson både interessant for psykologer og for forskergruppens forsøg på at skabe kvantecomputere og at lære kunstig intelligens at kunne det samme som mennesker.
»I længden vil vi gerne tage alt det, vi har lært om mennesket, og sætte det ind i computeren igen. Den store drøm og den store vision er at gøre kunstig intelligens mere intelligent,« siger Jacob Sherson.
Her viser resultaterne fra forskergruppens første spil, Quantum Moves, at forskerne har meget at lære fra almindelige mennesker.
I spillet styrer spilleren en laser med musen og skal rykke atomer rundt – ganske som hvis spilleren befandt sig ind i en kvantecomputer.
Forskerne registrerede de gode løsninger, der fungerede i spillet og kunne afprøve dem i den virkelige verden.
»Vi har set at mennesker er helt vildt overraskende gode til at finde på strategier, som computere ikke ville kunne finde på,« siger Jacob Sherson.
Når forskerne så på, hvilke spillere der var gode til at løse problemerne, kunne de se, at gode resultater handlede langt mere om at være interesseret i fysik end om at vide noget om det.
Ifølge Jacob Sherson var den bedste spiller en 45-årig kvinde, der nød at spille spillet som afslapning, når hun kom hjem fra arbejde.
»Det var hendes zen-øjeblik,« siger Jacob Sherson.
Og en taxachauffør gennemskuede på egen hånd løsningen på et kvantefysisk problem, man ellers skal have en ph.d. for overhovedet at forstå.
Problemet handler om, hvordan man lægger to atomer oven på hinanden, noget der er afgørende for at få kvantecomputere til at virke.
»Jeg fik en e-mail fra ham med en video af spillet med en perfekt løsning. Det synes jeg er imponerende. Han forklarede, hvordan han tænkte om problemet på syv linjer, og det kunne jeg oversætte til fysiksprog, men det er fysik som mine 2-3-års studerende ikke forstår. Han havde intuitivt forstået det,« siger Jacob Sherson om et af de interessante input, der er kommet ud af spillet.
Folk skal inddrages i forskning
Jacob Sherson er ikke bare en forsker med en mission.
Han er en forsker med flere: Han vil skabe effektive kvantecomputere. Han vil skabe bedre kunstig intelligens. Og han vil revolutionere måden, forskning udføres på.
Det var på cykelture mellem hjemmet i Lystrup og arbejdspladsen på Aarhus Universitet, at det slog ned i Jacob Sherson: Spil måtte kunne bruges til inddrage folk i forskning.
Han gik i gang med at omdanne sin egen forskning i kvantefysik til noget grafisk og letforståeligt – og fik penge til at etablere forskningscenteret CODER.
»Det er et projekt, der handler om at skabe spil, hvor folk kan bidrage til konkrete forskningsprojekter. Og fordi jeg er fysiker, startede vi med et spil om fysik,« siger Jacob Sherson.
Det første resultat blev computerspillet Quantum Moves. Men Jacob Sherson glæder sig over, at forskerne nu bevæger sig videre end fysikken med spillet Quantum Minds:
»Det er en stor ting for mig, at vi nu lancerer et spil, så det ikke bare handler om fysik, men også om kognitiv forskning. Det viser, hvilken bredde vi spænder over. Vi arbejder lige nu på spil om kemi, psykologi og sociologi. Vores vision er at have en bred vifte af spil klar, så folk kan vælge, hvilken forskning, de har lyst til at bidrage til,« siger Jacob Sherson.
Del af en revolution
Spillene fra Aarhus Universitet er langt fra første gang, at forskere inddrager den brede befolkning i deres forskning.
Forskere fra University of California, Berkeley fik hjælp til at søge efter liv i rummet med projektet SETI, hvor folk downloadede en pauseskærm til deres computer, der hjalp med at beregne data.
I projektet Galaxy Zoo hjalp folk med at kategorisere billeder af galakser. Og Foldit er et spil, hvor man kan hjælpe med at finde ud af, hvordan proteiner skal foldes – fordi mennesker stadig løser den slags opgaver bedre end computere.
»Som jeg ser det, er vi lige nu midt i en revolution af, hvordan vi skaber viden. Forskning plejede at være det her ekspertvælde, det har det været i 300 år, men med informationsteknologien, har vi fået en 'citizen science'-revolution. Det, vi gør, er blot endnu et skridt, der viser, at hvis vi som forskere kan være gode nok til at gøre vores problemer grafiske og tilgængelige, så er der kæmpestor ressource ude i befolkning,« siger Jacob Sherson.
Men for Jacob Sherson handler det ikke kun om at bringe forskningen længere frem med ikke-forskeres hjælp. Det handler også om at gøre forskningen tilgængelig for os allesammen.
»Jeg tror, at hvis man spørger almindelige mennesker om, hvad forskning er, så handler det om Bohr og Einstein og genier og relativitetsteorien, der lige pludselig blev opfundet, og jeg kunne aldrig selv have gjort det. Men med de her spil, tror jeg, at folk kommer til at se, at de kan kan lave en helt masse små bidrag – og det er det, forskning handler om,« siger Jacob Sherson.
På højde med Gutenberg
På Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet ser professor i atomfysik Nils Overgaard Andersen store muligheder i at inddrage folk i forskningen på den måde, som forskerne fra Aarhus Universitet har gjort.
»Ligesom der er amatørastronomer, er der mange, der arbejder meget kompetent og seriøst og engageret med andre forskningsproblemer som hobby. Kan man engagere dem, så kan man løse nogle problemer i samspil mellem professionelle forskere og almindelige borgere over hele verden, som vi ellers ikke ville have mulighed for at håndtere,« siger Nils Overgaard Andersen.
Han ser ligesom Jacob Sherson potentialet for, at 'citizen science' kan komme til at revolutionere forskning – og sammenligner internettets betydning for forskning og uddannelse med den, der opstod da Johann Gutenberg introducerede trykpressen i 1400-tallet.
»Det er heldigt, at vi lever på det her tidspunkt, for sidste gang der skete noget tilsvarende, mener jeg, var da Gutenberg opfandt bogtrykkekunsten, hvor bøger blev allemandseje og den betydning det havde for almindelige menneskers adgang til viden. Det, vi lige har kastet os ud i, er hvad der sker på grund af it. Vi er ved at finde ud af, hvilke muligheder det giver for forskningen - både for forskerne, men også for almindelige mennesker,« siger Nils Overgaard Andersen.
Selvom Nils Overgaard Andersen ser potentialet i 'citizen science', advarer han dog mod, at man ukritisk forventer, at potentialet også bliver til virkelighed.
Forskningsfeltet skal først til at bevise sit værd nu.
»Hver gang der er noget nyt og spændende, kan man nemt blive begejstret og sige, at det er vejen frem. Men hvis man bruger det kolde forskerblik, bør man se på, om det bare er entusiasme, eller om vi rent faktisk kan konstatere, at det er en tilgang, hvor man kommer videre med forskningsproblemerne, end man ellers ville gøre,« siger Nils Overgaard Andersen.
»Hvorvidt det er en revolution? Der kunne være kimen til det. Hvis man gør det rigtigt, kan der være spændende dimensioner i det,« siger Nils Overgaard Andersen.
