Μελέτη του MIT εξηγεί γιατί το scaling στα γλωσσικά μοντέλα λειτουργεί τόσο αξιόπιστα

Ερευνητές του MIT προτείνουν μια μηχανιστική εξήγηση για το γιατί η απόδοση των μεγάλων γλωσσικών μοντέλων κλιμακώνεται τόσο σταθερά με το μέγεθος. Το κλειδί, λένε, είναι ένα φαινόμενο που ονομάζεται υπέρθεση.

Η διαπίστωση ότι τα μεγαλύτερα μοντέλα αποδίδουν καλύτερα είναι από τις πιο σταθερές στην έρευνα για την τεχνητή νοημοσύνη. Αν διπλασιαστούν οι παράμετροι, τα δεδομένα εκπαίδευσης ή ο υπολογιστικός πόρος, το σφάλμα πρόβλεψης πέφτει σύμφωνα με έναν power law. Οι λεγόμενοι Neural Scaling Laws τροφοδοτούν την κούρσα για όλο και μεγαλύτερα συστήματα. Όμως το γιατί υπάρχουν εξαρχής δεν είχε εξηγηθεί πλήρως.

Σε μελέτη που παρουσιάστηκε στο NeurIPS 2025, οι Yizhou Liu, Ziming Liu και Jeff Gore από το MIT αποδίδουν το φαινόμενο σε μια γεωμετρική ιδιότητα των ίδιων των μοντέλων: την υπέρθεση.

Τα γλωσσικά μοντέλα χωρούν περισσότερες έννοιες απ’ όσες «χωρά» ο χώρος τους

Τα γλωσσικά μοντέλα πρέπει να αναπαραστήσουν δεκάδες χιλιάδες tokens και ακόμη περισσότερες αφηρημένες έννοιες σε έναν εσωτερικό χώρο με λίγες χιλιάδες διαστάσεις. Θεωρητικά, ένας τρισδιάστατος χώρος «χωρά» τρεις έννοιες χωρίς παρεμβολές. Τα LLMs παρακάμπτουν αυτόν τον περιορισμό αποθηκεύοντας πολλές έννοιες ταυτόχρονα στις ίδιες διαστάσεις. Οι αντίστοιχοι διανυσματικοί χώροι επικαλύπτονται ελαφρά. Αυτό το «στρίμωγμα» πολλών σημασιών σε περιορισμένο χώρο είναι αυτό που οι ερευνητές ονομάζουν υπέρθεση.

Μέχρι σήμερα, πολλές εξηγήσεις υπέθεταν ότι μόνο οι πιο συχνές έννοιες αναπαρίστανται καθαρά και οι υπόλοιπες χάνονται («ασθενής υπέρθεση»). Η ομάδα του MIT δείχνει, αξιοποιώντας ένα απλοποιημένο μοντέλο της Anthropic, ότι αυτή η εικόνα δεν ταιριάζει με τον τρόπο που λειτουργούν στην πράξη τα LLMs.

Δύο καθεστώτα, δύο εξηγήσεις

Οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα έντονα απλοποιημένο μοντέλο με ένα «ρυθμιστικό» εκπαίδευσης που ελέγχει πόσο επικαλύπτονται οι αποθηκευμένες έννοιες. Έτσι μπόρεσαν να συγκρίνουν δύο ακραίες περιπτώσεις.

Στην πρώτη—ασθενής υπέρθεση—το μοντέλο αποθηκεύει καθαρά μόνο τις πιο συχνές έννοιες και αγνοεί τις υπόλοιπες. Το σφάλμα πρόβλεψης οφείλεται κυρίως στις σπάνιες έννοιες που «κόβονται». Το αν η απόδοση ακολουθεί καθαρά έναν power law εξαρτάται από την κατανομή των εννοιών στα δεδομένα εκπαίδευσης. Μόνο όταν αυτή η κατανομή ακολουθεί και η ίδια power law, τότε ακολουθεί και το σφάλμα. Οι συγγραφείς το συνοψίζουν ως «power law in, power law out».

Στη δεύτερη—ισχυρή υπέρθεση—το μοντέλο αποθηκεύει όλες τις έννοιες ταυτόχρονα, επιτρέποντας μικρές επικαλύψεις στα διανύσματα. Το σφάλμα δεν προκύπτει από χαμένες έννοιες, αλλά από τον θόρυβο των επικαλύψεων. Εκεί εμφανίζεται ένα σταθερό μοτίβο: ο διπλασιασμός του πλάτους του μοντέλου περίπου μισεί το σφάλμα, όπως προβλέπει μια απλή γεωμετρική σχέση (1/m, όπου m το πλάτος). Η κατανομή των εννοιών στα δεδομένα παύει να έχει μεγάλη σημασία.

Τα πραγματικά μοντέλα επιβεβαιώνουν τη θεωρία

Για να δουν ποιο καθεστώς ισχύει στα πραγματικά συστήματα, η ομάδα εξέτασε τα στρώματα εξόδου ανοιχτών μοντέλων: OPT, GPT-2, Qwen2.5 και Pythia, από περίπου 100 εκατ. έως 70 δισ. παραμέτρους. Το αποτέλεσμα είναι καθαρό: όλα τα tokens αναπαρίστανται στο μοντέλο, τα διανύσματά τους επικαλύπτονται και η ισχύς αυτών των επικαλύψεων μειώνεται ακριβώς με τον λόγο 1/m που προβλέπεται. Τα γλωσσικά μοντέλα λειτουργούν στο καθεστώς της ισχυρής υπέρθεσης.

Ο μετρημένος εκθέτης κλιμάκωσης συμφωνεί επίσης, φτάνοντας το 0,91, κοντά στη θεωρητική τιμή 1. Τα δεδομένα του Chinchilla της Deepmind δίνουν σχεδόν ταυτόσημη τιμή 0,88. Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι νόμοι κλιμάκωσης προκύπτουν απευθείας από τον τρόπο με τον οποίο τα γλωσσικά μοντέλα οργανώνουν γεωμετρικά τη σημασία στις αναπαραστάσεις τους.

Πρακτικές συνέπειες για scaling και αρχιτεκτονική

Η εργασία δίνει συγκεκριμένες απαντήσεις σε δύο ανοικτά ερωτήματα στην έρευνα της ΤΝ. Πρώτον: σταματά κάποτε να «δουλεύει» το scaling; Σύμφωνα με τους ερευνητές, ναι, όταν το πλάτος του μοντέλου φτάσει το μέγεθος του λεξιλογίου. Τότε υπάρχει αρκετός χώρος για να αναπαρασταθεί κάθε token χωρίς επικάλυψη και το σφάλμα από τις «στενές» αναπαραστάσεις μηδενίζεται. Εκεί καταρρέει ο power law.

Δεύτερον: μπορούν οι νόμοι κλιμάκωσης να «επιταχυνθούν», ώστε κάθε πρόσθετη παράμετρος να αποδίδει περισσότερη βελτίωση; Για τη φυσική γλώσσα, μάλλον όχι· οι κατανομές συχνοτήτων λέξεων είναι σχετικά «επίπεδες». Αλλά σε εξειδικευμένες εφαρμογές όπου οι σχετικές έννοιες κατανέμονται πολύ άνισα, μπορεί να είναι εφικτές πιο απότομες κλίσεις κλιμάκωσης.

Υπάρχουν και συνέπειες για τον σχεδιασμό αρχιτεκτονικών: μοντέλα που ενθαρρύνουν ενεργά την υπέρθεση θα πρέπει να αποδίδουν καλύτερα στο ίδιο μέγεθος. Ένα παράδειγμα είναι το nGPT της Nvidia, που αναγκάζει τα εσωτερικά διανύσματα σε μοναδιαία σφαίρα, «πακετάροντάς» τα πυκνότερα.

Υπάρχει όμως ένα τίμημα: όσο περισσότερο επικαλύπτονται οι έννοιες, τόσο δυσκολεύει ο εντοπισμός του τι ακριβώς συμβαίνει μέσα στο μοντέλο. Αυτό αποτελεί πραγματικό πρόβλημα για τη μηχανιστική ερμηνευσιμότητα και, κατ’ επέκταση, για την έρευνα ασφάλειας ΤΝ.

AI News Without the Hype – Curated by Humans

AI news without the hype Curated by humans.

Επιστήμονες κατασκεύασαν τσιπ μνήμης που ανατρέπει τους κανόνες της σμίκρυνσης

Έχετε νιώσει το κινητό να ζεσταίνεται μετά από έντονη χρήση ή έχετε δει την μπαταρία να πέφτει την πιο ακατάλληλη στιγμή; Ένας βασικός λόγος είναι τα ηλεκτρονικά κυκλώματα και η μνήμη στο εσωτερικό της συσκευής, που καταναλώνουν ενέργεια και αποβάλλουν θερμότητα όταν λειτουργούν.

Στον πυρήνα της, η μνήμη υπολογιστών αποθηκεύει πληροφορία ως 0 και 1 ελέγχοντας πόσο εύκολα περνά το ρεύμα μέσα από ένα υλικό. Αν οι επιστήμονες σχεδιάσουν μνήμη που απαιτεί πολύ λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια, θα μπορούσαν να μειώσουν θεαματικά την κατανάλωση σε τηλέφωνα, υπολογιστές και άλλες συσκευές.

Μια ιδέα για να λυθεί αυτό το πρόβλημα προτάθηκε το 1971: η ferroelectric tunnel junction (FTJ). Αυτός ο τύπος μνήμης βασίζεται στη φερροηλεκτρικότητα, δηλαδή στην ικανότητα ενός υλικού να αλλάζει την εσωτερική του ηλεκτρική πόλωση. Όταν η πόλωση μεταβάλλεται, επηρεάζει το πόσο εύκολα ρέει το ρεύμα, επιτρέποντας στη συσκευή να αποθηκεύει δεδομένα.

Παρά τις υποσχέσεις, τα παραδοσιακά υλικά για αυτού του είδους τη μνήμη δυσκολεύονταν όσο οι διαστάσεις μειώνονταν. Η απόδοση συχνά έπεφτε με τη σμίκρυνση, περιορίζοντας την εξέλιξη της τεχνολογίας.

Το 2011 σημειώθηκε μια καθοριστική πρόοδος: διαπιστώθηκε ότι το οξείδιο του αφνίου, ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό, μπορεί να διατηρήσει την ηλεκτρική του πόλωση ακόμη και σε εξαιρετικά μικρά πάχη. Βασιζόμενος σε αυτό, ο καθηγητής Yutaka Majima και η ομάδα του στο Institute of Science Tokyo (Science Tokyo) επιχείρησαν να αναπτύξουν μια εξαιρετικά μικρή διάταξη μνήμης, μόλις 25 νανομέτρων σε διάμετρο, περίπου το ένα τρισχιλιοστό του πάχους μιας ανθρώπινης τρίχας.

Η σμίκρυνση σε αυτή την κλίμακα φέρνει ένα μεγάλο εμπόδιο: το ηλεκτρικό ρεύμα τείνει να διαρρέει από τα όρια ανάμεσα στους μικροσκοπικούς κρυστάλλους του υλικού, κάτι που για χρόνια φρέναρε τη μικρογράφηση.

Οι ερευνητές ακολούθησαν διαφορετική τακτική. Έκαναν τη διάταξη ακόμη μικρότερη, μειώνοντας έτσι την επίδραση αυτών των ορίων. Παράλληλα, ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο κατασκευής: θέρμαναν τα ηλεκτρόδια ώστε να αποκτήσουν φυσικά ημικυκλικό σχήμα. Η δομή που προέκυψε προσεγγίζει τον μονοκρύσταλλο, με λιγότερα όρια όπου μπορεί να εμφανιστεί διαρροή.

Συνδυάζοντας αυτή την αρχιτεκτονική με την ακραία σμίκρυνση, η ομάδα πέτυχε υψηλή απόδοση. Ακόμη σημαντικότερο, έδειξε κάτι απρόσμενο: η μνήμη αποδίδει καλύτερα όσο μικραίνει, ανατρέποντας μια παγιωμένη παραδοχή στα ηλεκτρονικά.

Αν η τεχνολογία περάσει στην πράξη, οι επιπτώσεις θα είναι εκτεταμένες. Συσκευές όπως τα smartwatches θα μπορούσαν να λειτουργούν για μήνες με μία φόρτιση, ενώ δίκτυα από συνδεδεμένους αισθητήρες ίσως να μη χρειάζονται συχνές αλλαγές μπαταριών.

Στην τεχνητή νοημοσύνη, τέτοιου τύπου μνήμη θα μπορούσε να υποστηρίξει ταχύτερη επεξεργασία με πολύ μικρότερη κατανάλωση. Και επειδή το οξείδιο του αφνίου είναι ήδη συμβατό με υπάρχουσες γραμμές παραγωγής ημιαγωγών, η ενσωμάτωση σε καθημερινά ηλεκτρονικά θα μπορούσε να γίνει σχετικά γρήγορα.

«Το να αμφισβητείς αυτό που φαίνεται ως όρια της επιστήμης — όπως “δεν μπορούμε να τα κάνουμε μικρότερα” ή “θα σπάσουν αν το κάνουμε” — είναι σαν να περπατάς στο σκοτάδι. Είναι ένας συνεχής αγώνας. Ωστόσο, αμφισβητώντας τις παραδοσιακές παραδοχές και εξερευνώντας νέους τρόπους για να ξεπεράσουμε αυτά τα εμπόδια, μπορέσαμε να ανακαλύψουμε μια εντελώς νέα οπτική. Θα ήμουν ευτυχής αν αυτό το επίτευγμα εξάψει την περιέργεια των νέων που θα διαμορφώσουν το μέλλον και βοηθήσει να χτίσουμε έναν καλύτερο κόσμο.» — Yutaka Majima, Professor, Materials and Structures Laboratory, Institute of Integrated Research, Institute of Science Tokyo.

Υλικό από το Science Tokyo. Σημ.: Το περιεχόμενο μπορεί να έχει υποστεί επεξεργασία για λόγους ύφους και έκτασης.

ΠΟΥ: Τρεις θάνατοι σε κρουαζιερόπλοιο στον Ατλαντικό συνδέονται με πιθανό ξέσπασμα χανταϊού

Stock pictures of the deck on a cruise ship

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) ανακοίνωσε τρεις θανάτους που συνδέονται με πιθανή επιδημία χανταϊού (hantavirus) σε κρουαζιερόπλοιο στον Ατλαντικό Ωκεανό, ασθένεια που μεταδίδεται στον άνθρωπο από τρωκτικά.

«Ο ΠΟΥ έχει ενημερωθεί για ένα περιστατικό δημόσιας υγείας που αφορά ένα κρουαζιερόπλοιο που έπλεε στον Ατλαντικό Ωκεανό και παρέχει υποστήριξη. Μέχρι σήμερα, έχει επιβεβαιωθεί εργαστηριακά ένα κρούσμα μόλυνσης από hantavirus και υπάρχουν άλλα πέντε ύποπτα κρούσματα. Από τους έξι ανθρώπους που έχουν προσβληθεί, τρεις έχουν πεθάνει και ένας νοσηλεύεται αυτή τη στιγμή σε μονάδα εντατικής θεραπείας στη Νότια Αφρική», τόνισε ο Οργανισμός στο Γαλλικό Πρακτορείο.

Το MV Hondius είχε αναχωρήσει από την Ουσουάια της Αργεντινής με προορισμό το Πράσινο Ακρωτήριο. Σήμερα, Κυριακή, εντοπίστηκε ακριβώς έξω από το λιμάνι της Πράια, σύμφωνα με φωτορεπόρτερ του Γαλλικού Πρακτορείου. Ένας 69χρονος Βρετανός νοσηλεύεται στο Γιοχάνεσμπουργκ, σύμφωνα με τις νοτιοαφρικανικές αρχές.

«Αν και σπάνιος, ο ιός hantavirus μπορεί να μεταδοθεί από άνθρωπο σε άνθρωπο και να προκαλέσει σοβαρή αναπνευστική νόσο. Απαιτείται στενή παρακολούθηση των ασθενών, κατάλληλη υποστήριξη και θεραπεία», ανέφερε ο ΠΟΥ. «Διεξοδικές έρευνες βρίσκονται σε εξέλιξη, συμπεριλαμβανομένων περαιτέρω εργαστηριακών αναλύσεων και επιδημιολογικών ερευνών. Παρέχεται ιατρική περίθαλψη και υποστήριξη στους επιβάτες και το πλήρωμα. Η αλληλούχιση του ιού βρίσκεται επίσης σε εξέλιξη», πρόσθεσε.

Σύμφωνα με μια πηγή, ένα ζευγάρι Ολλανδών περιλαμβάνεται στους τρεις νεκρούς. Το τρίτο θύμα πιστεύεται ότι εξακολουθεί να βρίσκεται στο πλοίο.

Πρώτος εμφάνισε συμπτώματα ένας 70χρονος επιβάτης, ο οποίος κατέληξε εν πλω. Η σορός του βρίσκεται στην Αγία Ελένη, βρετανικό έδαφος στον Νότιο Ατλαντικό Ωκεανό. Η 69χρονη σύζυγός του αρρώστησε επίσης στο πλοίο, μεταφέρθηκε στη Νότια Αφρική και πέθανε σε νοσοκομείο του Γιοχάνεσμπουργκ, σύμφωνα με την ίδια πηγή, η οποία πρόσθεσε ότι δεν είναι ακόμη γνωστές οι εθνικότητες των θυμάτων.

Σύμφωνα με πηγή που δεν κατονομάζεται, γίνονται συζητήσεις για το αν δύο ακόμη ασθενείς θα τεθούν σε απομόνωση σε νοσοκομείο στο Πράσινο Ακρωτήριο, ώστε στη συνέχεια το πλοίο να συνεχίσει προς τα Κανάρια Νησιά, διαδρομή δύο ή τριών ημερών.

Ο ΠΟΥ αναφέρει ότι «διευκολύνει τον συντονισμό» μεταξύ των χωρών και των χειριστών του πλοίου, προκειμένου να «οργανώσει την μεταφορά δύο επιβατών που εμφανίζουν συμπτώματα».

Το MV Hondius μπορεί να φιλοξενήσει περίπου 170 επιβάτες και διαθέτει περίπου 70 μέλη πληρώματος.

Οι χανταϊοί μεταδίδονται στους ανθρώπους μέσω μολυσμένων άγριων τρωκτικών, όπως ποντίκια ή αρουραίοι. Η μόλυνση μπορεί να προκληθεί από δάγκωμα, επαφή με τα ζώα ή τα περιττώματά τους, ή εισπνοή μολυσμένης σκόνης. Υπάρχουν πολλοί τύποι χανταϊού, με διαφορετική γεωγραφική κατανομή και κλινική εικόνα. Σύμφωνα με την ιστοσελίδα του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Γραφείου Δημόσιας Υγείας (FOPH), «μόνο ένας τύπος του ιού, ο οποίος είναι εξαιρετικά σπάνιος, μπορεί να μεταδοθεί από άνθρωπο σε άνθρωπο».

Μια μικρή «ατέλεια» στον χρόνο: τι υποδεικνύουν τα κβαντικά μοντέλα κατάρρευσης

Η κβαντική «παραξενιά» ίσως θολώνει διακριτικά τον ίδιο τον χρόνο, υποδεικνύοντας βαθύτερους νόμους του σύμπαντος.

Η κβαντική μηχανική είναι γνωστή για τις αντιδιαισθητικές της ιδέες. Σε πολύ μικρές κλίμακες, τα σωματίδια δεν συμπεριφέρονται όπως τα καθημερινά αντικείμενα. Μπορούν να συνυπάρχουν σε πολλαπλές καταστάσεις —τη λεγόμενη υπέρθεση— που περιγράφεται μαθηματικά από τη κυματοσυνάρτηση. Αυτό όμως συγκρούεται με όσα βλέπουμε στην πράξη, όπου τα αντικείμενα έχουν κάθε φορά μία σαφή θέση ή κατάσταση. Συνήθως θεωρούμε ότι όταν μετράμε ένα κβαντικό σύστημα ή αλληλεπιδρά με παρατηρητή, η κυματοσυνάρτηση «καταρρέει» σε ένα μόνο αποτέλεσμα.

Με τη στήριξη του Foundational Questions Institute, FQxI, μια διεθνής ομάδα φυσικών επανεξέτασε εναλλακτικές εξηγήσεις, τα λεγόμενα μοντέλα κβαντικής κατάρρευσης. Τα ευρήματά τους δείχνουν ότι αυτά μπορεί να έχουν απρόσμενες συνέπειες για τη συμπεριφορά του ίδιου του χρόνου, θέτοντας μικροσκοπικά όρια στην ακρίβεια με την οποία μπορεί να μετρηθεί. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Physical Review Research, προτείνει επίσης έναν πιθανό τρόπο να ελεγχθούν πειραματικά αυτά τα μοντέλα έναντι της καθιερωμένης κβαντικής θεωρίας.

«Αντιμετωπίσαμε σοβαρά την ιδέα ότι τα μοντέλα κατάρρευσης μπορεί να συνδέονται με τη βαρύτητα. Και στη συνέχεια θέσαμε ένα πολύ συγκεκριμένο ερώτημα: τι σημαίνει αυτό για τον ίδιο τον χρόνο;» λέει ο Nicola Bortolotti, υποψήφιος διδάκτορας στο Enrico Fermi Museum and Research Centre (CREF) στη Ρώμη, που ηγήθηκε της μελέτης.

Από τη δεκαετία του 1980, ερευνητές ανέπτυξαν θεωρίες όπου η κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης συμβαίνει αυθόρμητα, χωρίς να απαιτείται παρατήρηση ή μέτρηση. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές ερμηνείες της κβαντικής μηχανικής, που προσφέρουν κυρίως διαφορετικούς τρόπους σκέψης πάνω στις ίδιες εξισώσεις, τα μοντέλα αυτά κάνουν προβλέψεις που μπορούν, κατ’ αρχήν, να ελεγχθούν πειραματικά.

Ο Bortolotti και οι Catalina Curceanu, Kristian Piscicchia, Lajos Diósi και Simone Manti εξέτασαν δύο κορυφαίες εκδοχές αυτών των μοντέλων. Το ένα είναι το μοντέλο Diósi-Penrose, που εδώ και χρόνια προτείνει σύνδεση μεταξύ βαρύτητας και κατάρρευσης της κυματοσυνάρτησης. Το άλλο είναι το Continuous Spontaneous Localization. Στη νέα τους εργασία, οι ερευνητές καθιέρωσαν μια ποσοτική σχέση ανάμεσα σε αυτό το δεύτερο μοντέλο και τις διακυμάνσεις του χωροχρόνου που προκαλεί η βαρύτητα.

Η ανάλυσή τους δείχνει ότι, αν τα μοντέλα κατάρρευσης περιγράφουν σωστά την πραγματικότητα, τότε ο χρόνος δεν μπορεί να είναι απολύτως ακριβής. Ενσωματώνει έναν εξαιρετικά μικρό, εγγενή βαθμό αβεβαιότητας. Αυτό θέτει ένα θεμελιώδες όριο στην ακρίβεια κάθε ρολογιού.

«Όταν κάνεις τον υπολογισμό, η απάντηση είναι καθαρή και —παράδοξα— καθησυχαστική», σημειώνει ο Bortolotti.

Το κρίσιμο είναι ότι το φαινόμενο είναι υπερβολικά μικρό για να επηρεάσει την τωρινή τεχνολογία. Ακόμη και τα πιο προηγμένα ατομικά ρολόγια δεν θα το αντιληφθούν. «Η αβεβαιότητα είναι πολλές τάξεις μεγέθους κάτω από οτιδήποτε μπορούμε σήμερα να μετρήσουμε, άρα δεν έχει πρακτικές συνέπειες για την καθημερινή χρονομέτρηση», λέει η Curceanu. «Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ρητά ότι οι σύγχρονες τεχνολογίες χρονομέτρησης παραμένουν απολύτως ανεπηρέαστες», προσθέτει ο Piscicchia.

Για δεκαετίες, οι φυσικοί προσπαθούν να ενοποιήσουν την κβαντική μηχανική με τη βαρύτητα. Κάθε θεωρία λειτουργεί εξαιρετικά καλά στο πεδίο της: η πρώτη περιγράφει τον μικρόκοσμο, ενώ η γενική σχετικότητα εξηγεί πώς η βαρύτητα διαμορφώνει τη μεγάλη κλίμακα του σύμπαντος. Ωστόσο, οι δύο πλαισιώσεις αντιμετωπίζουν τον χρόνο πολύ διαφορετικά.

«Στην καθιερωμένη κβαντική μηχανική, ο χρόνος αντιμετωπίζεται ως εξωτερική, κλασική παράμετρος που δεν επηρεάζεται από το υπό μελέτη κβαντικό σύστημα», εξηγεί η Curceanu. Αντίθετα, στη γενική σχετικότητα ο χρόνος μπορεί να τεντώνεται και να καμπυλώνεται υπό την επίδραση μάζας και ενέργειας.

Βασιζόμενη σε παλαιότερες ιδέες ότι η κβαντική μηχανική ίσως αποτελεί μέρος μιας βαθύτερης θεωρίας, η νέα έρευνα υποδεικνύει πιθανούς δεσμούς ανάμεσα στην κβαντική συμπεριφορά, τη βαρύτητα και τη ροή του χρόνου.

Η Curceanu υπογράμμισε τη σημασία της διερεύνησης ανορθόδοξων ιδεών στη φυσική. «Δεν υπάρχουν πολλά ιδρύματα στον κόσμο που να στηρίζουν έρευνα πάνω σε τόσο θεμελιώδη ερωτήματα για το σύμπαν, τον χώρο, τον χρόνο και την ύλη», λέει. «Η δουλειά μας δείχνει ότι ακόμη και ριζοσπαστικές ιδέες για την κβαντική μηχανική μπορούν να ελεγχθούν απέναντι σε ακριβείς φυσικές μετρήσεις και ότι, καθησυχαστικά, η χρονομέτρηση παραμένει ένας από τους πιο σταθερούς πυλώνες της σύγχρονης φυσικής».

Υλικό από το Foundational Questions Institute, FQXi. Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να έχει υποστεί επεξεργασία για λόγους ύφους και έκτασης.

Νέο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης επιβεβαιώνει πάνω από 100 εξωπλανήτες σε δεδομένα της NASA

Αστρονόμοι του University of Warwick επιβεβαίωσαν περισσότερους από 100 εξωπλανήτες, ανάμεσά τους 31 νεοαναγνωρισμένους κόσμους, χρησιμοποιώντας ένα νέο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης. Εφάρμοσαν το εργαλείο σε δεδομένα του Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) της NASA, της αποστολής που αναζητά μικρές πτώσεις στη λάμψη άστρων όταν ένας πλανήτης διέρχεται μπροστά από τον αστέρα του.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο MNRAS, βασίζονται σε ανάλυση παρατηρήσεων από περισσότερα από 2,2 εκατ. άστρα κατά τα πρώτα τέσσερα χρόνια του TESS. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε πλανήτες πολύ κοντά στα άστρα τους, που ολοκληρώνουν τροχιές σε λιγότερες από 16 ημέρες. Η προσέγγιση αυτή παρήγαγε μία από τις ακριβέστερες έως τώρα εκτιμήσεις για το πόσο συχνοί είναι οι πλανήτες μικρής περιόδου.

«Χρησιμοποιώντας το νέο μας pipeline RAVEN, μπορέσαμε να επικυρώσουμε 118 νέους πλανήτες και πάνω από 2.000 υποψήφιους υψηλής ποιότητας, σχεδόν 1.000 από αυτούς εντελώς νέους», δήλωσε η πρώτη συγγραφέας Dr. Marina Lafarga Magro, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο University of Warwick. «Αυτό αποτελεί ένα από τα καλύτερα χαρακτηρισμένα δείγματα κοντινών πλανητών και θα μας βοηθήσει να εντοπίσουμε τα πιο υποσχόμενα συστήματα για μελλοντική μελέτη.»

Σπάνιοι και ακραίοι τύποι πλανητών εντοπίστηκαν ανάμεσα στους νέους επιβεβαιωμένους κόσμους. Κάποιοι είναι υπερ-βραχείας περιόδου, με τροχιές κάτω από 24 ώρες. Άλλοι ανήκουν στη λεγόμενη «Neptunian desert», μια περιοχή όπου, βάσει των τρεχουσών θεωριών, αναμένονται ελάχιστοι πλανήτες. Η μελέτη αποκάλυψε επίσης συμπαγή πολυπλανητικά συστήματα, περιλαμβανομένων άγνωστων έως τώρα ζευγών πλανητών γύρω από το ίδιο άστρο.

Οι σύγχρονες αποστολές αναζήτησης πλανητών καταγράφουν χιλιάδες πιθανά σήματα, αλλά ο διαχωρισμός των γνήσιων από τα ψευδή παραμένει δύσκολος. Πολλά φαινόμενα, όπως τα εκλειπτικά διπλά άστρα, μπορούν να μιμηθούν έναν πλανήτη.

«Η πρόκληση είναι να εντοπίσουμε αν η μείωση της λαμπρότητας οφείλεται πράγματι σε πλανήτη σε τροχιά γύρω από το άστρο ή σε κάτι άλλο, όπως εκλειπτικά διπλά άστρα — σε αυτό απαντά το RAVEN. Η δύναμή του προέρχεται από το προσεκτικά δημιουργημένο μας σύνολο δεδομένων με εκατοντάδες χιλιάδες ρεαλιστικά προσομοιωμένους πλανήτες και άλλα αστροφυσικά γεγονότα που μπορούν να μεταμφιεστούν σε πλανήτες. Εκπαιδεύσαμε μοντέλα μηχανικής μάθησης να αναγνωρίζουν πρότυπα στα δεδομένα που αποκαλύπτουν το είδος του γεγονότος που ανιχνεύσαμε, κάτι στο οποίο τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης υπερέχουν», είπε ο Dr. Andreas Hadjigeorghiou του Warwick, που ηγήθηκε της ανάπτυξης του pipeline.

«Επιπλέον, το RAVEN έχει σχεδιαστεί να χειρίζεται ολόκληρη τη διαδικασία από άκρη σε άκρη: από την ανίχνευση του σήματος, στον έλεγχο με μηχανική μάθηση και στη στατιστική επικύρωση. Αυτό δίνει στο pipeline ένα επιπλέον πλεονέκτημα έναντι σύγχρονων εργαλείων που εστιάζουν μόνο σε επιμέρους στάδια της ροής εργασίας.»

Ο Dr. David Armstrong, αναπληρωτής καθηγητής στο Warwick και ανώτερος συν-συγγραφέας των μελετών για το RAVEN, πρόσθεσε: «Το RAVEN μας επιτρέπει να αναλύουμε τεράστια σύνολα δεδομένων με συνέπεια και αντικειμενικότητα. Επειδή το pipeline είναι καλά δοκιμασμένο και προσεκτικά επικυρωμένο, δεν πρόκειται απλώς για μια λίστα πιθανών πλανητών — είναι αρκετά αξιόπιστο ώστε να χρησιμοποιηθεί ως δείγμα για τη χαρτογράφηση της συχνότητας διαφορετικών τύπων πλανητών γύρω από άστρα παρόμοια με τον Ήλιο.»

Με το επικυρωμένο αυτό σύνολο δεδομένων, οι ερευνητές προχώρησαν πέρα από τις μεμονωμένες ανακαλύψεις και εξέτασαν ευρύτερα πρότυπα. Σε συνοδευτική μελέτη στο MNRAS, μέτρησαν πόσο συχνά εμφανίζονται κοντινοί πλανήτες γύρω από άστρα τύπου Ήλιου, χαρτογραφώντας τα αποτελέσματα ως προς την περίοδο τροχιάς και το μέγεθος πλανήτη με πρωτοφανή λεπτομέρεια.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι περίπου το 9-10% των άστρων τύπου Ήλιου φιλοξενούν έναν κοντινό πλανήτη. Αυτό συνάδει με παλαιότερα ευρήματα της αποστολής Kepler της NASA, αλλά η νέα ανάλυση μειώνει τις αβεβαιότητες έως και κατά έναν παράγοντα δέκα.

Η ομάδα πραγματοποίησε επίσης την πρώτη άμεση μέτρηση της σπανιότητας των πλανητών στη «Neptunian desert», διαπιστώνοντας ότι εμφανίζονται μόλις γύρω από το 0,08% των άστρων τύπου Ήλιου.

«Για πρώτη φορά μπορούμε να δώσουμε ακριβή αριθμό για το πόσο “άδενη” είναι αυτή η ‘έρημος’», είπε ο Dr. Kaiming Cui, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Warwick και πρώτος συγγραφέας της μελέτης πληθυσμού. «Οι μετρήσεις δείχνουν ότι το TESS μπορεί πλέον να ανταγωνιστεί, και σε ορισμένες περιπτώσεις να ξεπεράσει, το Kepler στη μελέτη πληθυσμών πλανητών.»

Μαζί, οι μελέτες αναδεικνύουν πώς οι εξελίξεις στην τεχνητή νοημοσύνη μεταμορφώνουν την αστρονομία. Συνδυάζοντας τεράστια σύνολα δεδομένων με μηχανική μάθηση, οι ερευνητές εντοπίζουν νέους πλανήτες και ταυτόχρονα βελτιώνουν τα ίδια τα εργαλεία μέσα από απαιτητικά πραγματικά δεδομένα.

Η ομάδα έχει δημοσιεύσει διαδραστικούς καταλόγους και εργαλεία ώστε άλλοι επιστήμονες να εξερευνήσουν τα αποτελέσματα και να εντοπίσουν υποψήφιους στόχους για παρατηρήσεις με επίγεια τηλεσκόπια και μελλοντικές αποστολές όπως το PLATO του ESA.

Το RAVEN είναι ένα αυτοματοποιημένο σύστημα που αντιμετωπίζει μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της αστρονομίας: τη μετατροπή τεράστιων όγκων δεδομένων διαστημικών τηλεσκοπίων σε αξιόπιστες ανακαλύψεις. Σαρώνει δεδομένα από εκατομμύρια άστρα για να βρει μικροσκοπικές πτώσεις φωτεινότητας όταν πλανήτες περνούν μπροστά τους. Στη συνέχεια χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη εκπαιδευμένη σε ρεαλιστικές προσομοιώσεις για να απορρίπτει ψευδή σήματα, όπως διπλά άστρα ή θόρυβο οργάνων, πριν επικυρώσει στατιστικά τους ισχυρότερους υποψήφιους.

Σημαντικό είναι ότι το RAVEN αξιολογεί και ποιους τύπους πλανητών εντοπίζουμε ευκολότερα ή δυσκολότερα, βοηθώντας τους ερευνητές να διορθώσουν κρυφές μεροληψίες. Έτσι, όχι μόνο επιταχύνει την ανακάλυψη νέων κόσμων, αλλά παράγει και καθαρότερα, πιο αξιόπιστα σύνολα δεδομένων, ικανά να απαντήσουν σε ευρύτερα ερωτήματα για το πόσο συχνοί είναι διαφορετικοί τύποι πλανητών στον γαλαξία.

Υλικό: University of Warwick. Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να έχει επιμεληθεί για λόγους ύφους και έκτασης.

Είναι αληθινές οι μνήμες μας; Φυσικοί επανεξετάζουν το παράδοξο του Boltzmann brain

Μια νέα μελέτη των SFI Professor David Wolpert, SFI Fractal Faculty member Carlo Rovelli και του φυσικού Jordan Scharnhorst επανεξετάζει μια γνωστή και ανησυχητική ιδέα στη φυσική και την κοσμολογία: την υπόθεση του «Boltzmann brain». Η ιδέα υποστηρίζει ότι οι μνήμες, οι αντιλήψεις και οι παρατηρήσεις μας ίσως να μη συνδέονται με ένα πραγματικό παρελθόν, αλλά να έχουν προκύψει τυχαία από διακυμάνσεις της εντροπίας, δίνοντας την εικόνα μιας συνεκτικής ιστορίας που ποτέ δεν συνέβη.

Το αίνιγμα πηγάζει από μια βαθιά ένταση στη στατιστική φυσική. Βασικό θεμέλιο για το γιατί ο χρόνος φαίνεται να έχει μια κατεύθυνση είναι το θεώρημα H του Boltzmann, κεντρική αρχή της στατιστικής μηχανικής συνδεδεμένη με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Ο νόμος αυτός εξηγεί γιατί η εντροπία τείνει να αυξάνεται με τον χρόνο, άρα γιατί μιλάμε για παρελθόν και μέλλον.

Ωστόσο, το ίδιο το θεώρημα H είναι χρονικά συμμετρικό και δεν προκρίνει κατεύθυνση του χρόνου. Αυτό οδηγεί σε μια απρόσμενη συνέπεια: από αυστηρά τυπική σκοπιά, είναι πιθανότερο τα μοτίβα που συγκροτούν τις μνήμες και τις παρατηρήσεις μας να αναδύονται από τυχαίες διακυμάνσεις εντροπίας, παρά από μια πραγματική ακολουθία παρελθοντικών γεγονότων. Με απλά λόγια, η φυσική φαίνεται να επιτρέπει το ενδεχόμενο οι μνήμες να μην είναι αξιόπιστες καταγραφές, αλλά λεπτομερείς αυταπάτες που παράγονται από τύχη. Αυτή η ανησυχητική ιδέα ορίζει την υπόθεση του Boltzmann brain.

Για να κατανοήσουν καλύτερα το πρόβλημα, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα τυπικό πλαίσιο που εξετάζει πώς διαφορετικές παραδοχές επηρεάζουν τα συμπεράσματα για την εντροπία και τη μνήμη. Η δουλειά τους συνδέει την υπόθεση Boltzmann brain, τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής και τη σχετική «past hypothesis», η οποία υποθέτει ότι το σύμπαν ξεκίνησε σε κατάσταση χαμηλής εντροπίας.

Κρίσιμο ζήτημα είναι ποια χρονικά σημεία θεωρούνται δεδομένα όταν μελετάται η εξέλιξη της εντροπίας. Κάποιες προσεγγίσεις λαμβάνουν ως αφετηρία την τρέχουσα κατάσταση του σύμπαντος και επεκτείνονται από εκεί. Άλλες στηρίζονται σε μια αρχική συνθήκη χαμηλής εντροπίας στο Big Bang. Οι νόμοι της φυσικής δεν ορίζουν ποια οπτική είναι η σωστή, αφήνοντας περιθώριο για ερμηνεία.

Η μελέτη εισάγει αυτό που οι συγγραφείς αποκαλούν «entropy conjecture» για να αναδείξει ένα βασικό πρόβλημα πολλών υπαρχουσών επιχειρημάτων. Δείχνουν ότι οι συζητήσεις για την εντροπία, τον χρόνο και τη μνήμη συχνά βασίζονται σε λεπτές μορφές κυκλικής συλλογιστικής: παραδοχές για το παρελθόν χρησιμοποιούνται για να στηρίξουν συμπεράσματα, όπως η αξιοπιστία της μνήμης ή η κατεύθυνση αύξησης της εντροπίας, και στη συνέχεια αυτά τα συμπεράσματα χρησιμοποιούνται για να δικαιολογήσουν τις αρχικές παραδοχές.

Αντί να κλείσει τη διαμάχη, η έρευνα επιδιώκει να καταστήσει σαφείς αυτές τις κρυφές δομές. Διαχωρίζοντας τον ρόλο των φυσικών νόμων από τις παραδοχές με τις οποίες τους ερμηνεύουμε, προσφέρει έναν πιο διαφανή τρόπο σκέψης για παλιές απορίες γύρω από τον χρόνο, την εντροπία και τη φύση της μνήμης.

Υλικό από το Santa Fe Institute. Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να έχει υποστεί επεξεργασία ως προς το ύφος και την έκταση.

Τα Shokz OpenRun Pro 2 με έκπτωση 40 δολαρίων για τη Γιορτή της Μητέρας

Αν θέλετε να αποκτήσετε ένα ζευγάρι open-ear ακουστικών για εσάς ή για τη μητέρα σας, η Shokz έχει ξεκινήσει προσφορά για τη Γιορτή της Μητέρας. Από τώρα έως τις 10 Μαΐου, το καλύτερο μοντέλο ακουστικών οστικής αγωγής της εταιρείας, τα OpenRun Pro 2, διατίθεται από το Amazon, το Best Buy και τη Shokz περίπου στα 139,95 δολάρια, δηλαδή με έκπτωση 40 δολαρίων, στη χαμηλότερη τιμή της χρονιάς. Αν αγοράσετε απευθείας από την εταιρεία, θα λάβετε επίσης δωρεάν ένα τσαντάκι μέσης, αξίας 29,99 δολαρίων.

Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ακουστικά, που συνήθως απομονώνουν τον ήχο του περιβάλλοντος, τα open-style ακουστικά αποτελούν μια πιο ασφαλή επιλογή, καθώς σας επιτρέπουν να ακούτε μουσική και podcast παραμένοντας σε εγρήγορση. Μετά από δοκιμή των OpenRun Pro 2, η Victoria Song του The Verge είπε ότι η χρήση τους ένιωθε «σαν να ευθυγραμμίστηκαν επιτέλους τα αστέρια». Σε αντίθεση με πολλά open-ear ακουστικά, δεν κάνουν εκπτώσεις στα μπάσα ή στην καθαρότητα του ήχου χάρη σε ένα ειδικό ηχείο αεραγωγιμότητας, αν και δεν μπορούν ακόμη να ανταγωνιστούν ένα παραδοσιακό ζευγάρι in-ear ακουστικών στην ποιότητα ήχου. Παρ’ όλα αυτά, είναι πιο άνετα από τα παλαιότερα μοντέλα της Shokz, με εύκαμπτα άγκιστρα για τα αυτιά και ελαφρύ λουρί στον αυχένα που προσφέρει σταθερή, φυσική εφαρμογή, ακόμη και σε όσους φορούν γυαλιά.

Το γεγονός ότι τα Pro 2 δονούνται σημαντικά λιγότερο από άλλα μοντέλα είναι ένα ακόμη θετικό στοιχείο, όπως και η διάρκεια της μπαταρίας. Προσφέρουν έως και 12 ώρες χρήσης με μία φόρτιση, κάτι που ήταν αρκετό ώστε να μείνουμε σχεδόν μία εβδομάδα χωρίς να τα συνδέσουμε στο ρεύμα, ενώ φορτίζουν και εξαιρετικά γρήγορα μέσω USB-C. Περιλαμβάνουν επίσης ακύρωση θορύβου με τεχνητή νοημοσύνη για κλήσεις, αν και τα αποτελέσματα στις δοκιμές μας ήταν ανάμεικτα, καθώς και πιστοποίηση IP55, που τα κάνει κατάλληλα τόσο για έντονες προπονήσεις όσο και για χρήση σε εξωτερικό χώρο.

Άλλες προσφορές της Shokz που αξίζει να δείτε

Shokz OpenFit 2 Plus

Τα OpenFit 2 Plus είναι σχεδόν ίδια με τα OpenFit 2 που δοκιμάσαμε τον Ιούνιο. Τα ασύρματα ακουστικά έχουν το ίδιο open-style design, σύνολο χειριστηρίων πάνω στη συσκευή και ειδικά ηχεία για τα μπάσα, ενώ υποστηρίζουν επίσης ασύρματη φόρτιση και Dolby Audio.

Τα απλά OpenRun είναι μια ελαφρύτερη επιλογή από τα νεότερα OpenRun Pro 2, με πιο λιτή σχεδίαση που περνά γύρω από το κεφάλι, έως οκτώ ώρες αυτονομίας και πιστοποίηση IP67 για καλύτερη αντοχή στο νερό. Ωστόσο, δεν προσφέρουν την ίδια απόδοση στα μπάσα ούτε φόρτιση μέσω USB-C.

Ο Ρέτζι Φις-Εμέ λέει ότι η Amazon ζήτησε από τη Nintendo να παρανομήσει

Στην εποχή του DS, η Nintendo αποφάσισε να σταματήσει τις πωλήσεις της μέσω Amazon. Σε πρόσφατη διάλεξή του στο NYU, ο πρώην πρόεδρος της Nintendo of America, Reggie Fils-Aimé, είπε ότι αυτό συνέβη επειδή η Amazon ζητούσε ευνοϊκή μεταχείριση, η οποία θα έβλαπτε τη σχέση της Nintendo με άλλους λιανοπωλητές και ενδεχομένως θα παραβίαζε τον νόμο.

Οι δύο πλευρές έχουν από τότε αποκαταστήσει τις σχέσεις τους και πλέον μπορεί κανείς να αγοράσει ένα Switch 2 μέσω Amazon. Για μεγάλο διάστημα, όμως, οι κονσόλες της Nintendo ήταν σε μεγάλο βαθμό μη διαθέσιμες στην πλατφόρμα. Τη δεκαετία του 2000, η Amazon επεκτάθηκε επιθετικά πέρα από τα βιβλία και προσπάθησε να πιέσει όλους μέσω τιμών. Σύμφωνα με τον Fils-Aimé, η Amazon ήθελε να ρίξει τις τιμές ακόμα και κάτω από τα επίπεδα της Walmart και ζητούσε «έναν ακραίο βαθμό υποστήριξης, οικονομικής υποστήριξης».

Ο ίδιος δεν διευκρίνισε τι είδους οικονομική υποστήριξη ζητούσε η Amazon, αλλά είπε ότι απάντησε στον στέλεχος της εταιρείας: «Ξέρεις ότι αυτό είναι παράνομο, σωστά; Δεν μπορώ να το κάνω». Όπως πρόσθεσε, αυτός ήταν ένας από τους λόγους που η εταιρεία τερμάτισε τη συνεργασία της με την Amazon:

«Κυριολεκτικά, σταματήσαμε να πουλάμε στην Amazon, και αυτό συνέβη επειδή δεν επρόκειτο να κάνω κάτι παράνομο. Δεν επρόκειτο να κάνω κάτι που θα έθετε σε κίνδυνο τη σχέση που έχουμε με άλλους λιανοπωλητές. Αλλά αυτό έστρωσε και το έδαφος για να πούμε, κοιτάξτε, δεν θα με πιέζετε. Έτσι δουλεύουμε. Και έτσι, με τον καιρό, χτίζεις σεβασμό».

Μπορείτε να δείτε ολόκληρη τη συζήτηση παρακάτω:

Αυτός είναι ο τίτλος για την native διαφήμιση

Ο LUCA, ο κοινός πρόγονος όλης της ζωής, τοποθετείται στα 4,2 δισ. χρόνια

Η ζωή στη Γη είχε ένα σημείο εκκίνησης και οι επιστήμονες τοποθετούν αυτό το σημείο στον LUCA, τον Last Universal Common Ancestor, τον τελευταίο καθολικό κοινό πρόγονο. Πρόκειται για έναν οργανισμό τύπου προκαρυωτικού που θεωρείται ο πρόγονος κάθε μορφής ζωής, από τα πιο μικρά βακτήρια έως τις γαλάζιες φάλαινες.

Παρότι η Καμπριανή Έκρηξη έδωσε ώθηση στη σύνθετη ζωή πριν από περίπου 530 εκατομμύρια χρόνια, η πραγματική χρονογραμμή της ζωής είναι πολύ παλαιότερη. Για χρόνια, οι εκτιμήσεις τοποθετούσαν τον LUCA γύρω στα 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, περίπου 600 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό της Γης.

Μια νέα μελέτη διεθνούς ομάδας ερευνητών μεταθέτει αυτή την απαρχή ακόμη πιο πίσω, στα περίπου 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, και αποκαλύπτει στοιχεία για το πώς μπορεί να ήταν η ζωή για τον LUCA. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν το 2024 στο Nature Ecology & Evolution.

Για να προσδιορίσουν πότε εμφανίστηκε ο LUCA, οι επιστήμονες δούλεψαν αντίστροφα. Σύγκριναν γονίδια σύγχρονων ειδών και κατέγραψαν τις μεταλλάξεις που συσσωρεύτηκαν από τότε που μοιράστηκαν κοινό πρόγονο με τον LUCA. Με μια γενετική προσέγγιση που βασίζεται στον χρόνο διαχωρισμού των ειδών, υπολόγισαν ότι ο LUCA υπήρχε ήδη περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία της Γης, τοποθετώντας τον στον ιδιαίτερα ακραίο γεωλογικό Hadean Eon.

«Η εξελικτική ιστορία των γονιδίων περιπλέκεται από την ανταλλαγή τους μεταξύ γενεαλογικών γραμμών», δήλωσε σε ανακοίνωση ο Edmund Moody του University of Bristol, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Πρέπει να χρησιμοποιήσουμε σύνθετα εξελικτικά μοντέλα για να συμφιλιώσουμε την ιστορία των γονιδίων με τη γενεαλογία των ειδών».

Η ομάδα δεν περιορίστηκε στην ηλικία. Ανακατασκεύασε και φυσιολογικά χαρακτηριστικά των σύγχρονων ειδών για να σκιαγραφήσει πώς ήταν ο LUCA πριν από 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι, αν και επρόκειτο για έναν απλό προκαρυωτικό οργανισμό, πιθανότατα διέθετε ανοσοποιητικό σύστημα και αντιμετώπιζε ήδη αρχέγονους ιούς.

«Είναι σαφές ότι ο LUCA αξιοποιούσε και άλλαζε το περιβάλλον του, αλλά είναι απίθανο να έζησε μόνος του», δήλωσε σε ανακοίνωση ο Tim Lenton του University of Exeter, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Τα απόβλητά του θα ήταν τροφή για άλλα μικρόβια, όπως οι μεθανογόνοι, που θα βοηθούσαν στη δημιουργία ενός οικοσυστήματος ανακύκλωσης».

Παρότι ο LUCA είναι ο αρχαιότερος κοινός πρόγονος που γνωρίζουμε, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη ξεκαθαρίσει πώς εξελίχθηκε η ζωή από τις πρώτες της απαρχές έως τις πρώιμες κοινότητες στις οποίες ανήκει ο LUCA. Απαιτούνται περαιτέρω έρευνες για να φωτιστεί αυτή η προϊστορία και να κατανοήσουμε πώς προέκυψαν όλες οι μορφές ζωής.

Σύστημα τεχνητής νοημοσύνης εντοπίζει «αόρατα» σημάδια καρκίνου του παγκρέατος χρόνια πριν από τη διάγνωση

Ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης μπορεί να ανιχνεύει καρκίνο του παγκρέατος πολύ πριν γίνει ορατός.

Το νέο μοντέλο, με την ονομασία REDMOD, φαίνεται να εντοπίζει ανεπαίσθητες αλλοιώσεις ιστών που σχετίζονται με το παγκρεατικό πορογενές αδενοκαρκίνωμα, τη συχνότερη και πιο θανατηφόρα μορφή της νόσου, σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Gut.

Τα πρώιμα αυτά σημάδια συνήθως δεν διακρίνονται στις τυπικές απεικονίσεις και μπορεί να διαφύγουν ακόμη και από ιδιαίτερα έμπειρους ειδικούς.

Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να μετατοπίσει τις διαγνώσεις από τα συνήθη, όψιμα και συχνά μοιραία στάδια, σε πολύ πρώιμη ανίχνευση στο στάδιο 0, όταν οι θεραπείες έχουν περισσότερες πιθανότητες επιτυχίας.

Αν και το REDMOD ξεπέρασε την επίδοση έμπειρων ακτινολόγων, η ομάδα σημειώνει ότι χρειάζεται περαιτέρω αξιολόγηση σε πληθυσμούς υψηλού κινδύνου, όπως άτομα με ανεξήγητη απώλεια βάρους και πρόσφατα διαγνωσμένο διαβήτη, προτού χρησιμοποιηθεί ευρέως στην κλινική πράξη.

Το παγκρεατικό πορογενές αδενοκαρκίνωμα έχει πολύ χαμηλά ποσοστά επιβίωσης. Συνήθως διαγιγνώσκεται σε προχωρημένο στάδιο, επειδή στα αρχικά στάδια σπανίως προκαλεί συμπτώματα ή ορατές αλλοιώσεις και εξελίσσεται γρήγορα, εξηγούν οι ερευνητές.

Για να το αντιμετωπίσουν, ανέπτυξαν το Radiomics-based Early Detection Model (REDMOD). Το σύστημα έχει σχεδιαστεί για να ανιχνεύει λεπτές υφές ιστών (radiomics) που υποδηλώνουν πολύ πρώιμο καρκίνο του παγκρέατος, οι οποίες δεν είναι ορατές στις τυπικές αξονικές τομογραφίες (CT).

Το REDMOD ενσωματώνει επίσης αυτόματη τμηματοποίηση του παγκρέατος, οριοθετώντας με ακρίβεια το όργανο και διαχωρίζοντάς το από τους γύρω ιστούς και όργανα. Έτσι, δεν απαιτείται χειροκίνητη οριοθέτηση, της οποίας η ακρίβεια μπορεί να μεταβάλλεται.

Για την αξιολόγηση της επίδοσής του, το REDMOD δοκιμάστηκε σε κοιλιακές αξονικές τομογραφίες 219 ασθενών από πολλά νοσοκομεία. Αρχικά είχαν κριθεί ελεύθεροι νόσου από τους ακτινολόγους, αλλά αργότερα διαγνώστηκαν με καρκίνο του παγκρέατος.

Για 87 ασθενείς (40%), οι εξετάσεις είχαν γίνει 3–12 μήνες πριν από τη διάγνωση. Για 76 (35%), 12–24 μήνες πριν, και για 56 (25%) περισσότερους από 24 μήνες πριν, έως και περίπου 3 χρόνια. Σε σχεδόν δύο τρίτα των περιπτώσεων (64%), ο καρκίνος εντοπίστηκε στην κεφαλή του παγκρέατος.

Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με τομογραφίες 1.243 ατόμων που δεν εμφάνισαν καρκίνο του παγκρέατος μέσα σε 3 χρόνια. Οι συμμετέχοντες αυτοί ταίριαζαν ως προς ηλικία, φύλο και ημερομηνία εξέτασης.

Η μέση ηλικία των ασθενών που αργότερα διαγνώστηκαν με καρκίνο του παγκρέατος ήταν 69 ετών (εύρος 34–88). Στην ομάδα σύγκρισης, η μέση ηλικία ήταν 64 ετών, με το ίδιο εύρος.

Το REDMOD αναγνώρισε τα «αόρατα» σημάδια προκλινικού παγκρεατικού πορογενούς αδενοκαρκινώματος κατά μέσο όρο 475 ημέρες πριν από την κλινική διάγνωση.

«Αυτό το χρονικό παράθυρο έχει βαθιά σημασία, καθώς η επίτευξη τόσο πρώιμης ανίχνευσης θα αύξανε ουσιαστικά την πιθανότητα ίασης και τη βελτίωση της επιβίωσης», υπογραμμίζουν οι ερευνητές.

«Στην πραγματικότητα, μοντέλα προσομοίωσης δείχνουν ότι η αύξηση του ποσοστού των εντοπισμένων [παγκρεατικών πορογενών αδενοκαρκινωμάτων] από 10% σε 50% θα υπερδιπλασίαζε τα ποσοστά επιβίωσης, υπογραμμίζοντας έτσι ότι ο χρόνος της διάγνωσης είναι ο μοναδικός πιο κρίσιμος παράγοντας για τα αποτελέσματα επιβίωσης», προσθέτουν.

Το μοντέλο ξεπέρασε και τους ακτινολόγους: πέτυχε σχεδόν διπλάσια ευαισθησία στην ορθή αναγνώριση αληθών θετικών, 73% έναντι 39%. Για περιπτώσεις που ανιχνεύθηκαν περισσότερο από 2 χρόνια πριν από τη διάγνωση, το REDMOD ήταν σχεδόν τριπλάσιας ακρίβειας, 68% έναντι 23%.

Σε πρόσθετες δοκιμές, το REDMOD ταξινόμησε σωστά ως ελεύθερες καρκίνου λίγο πάνω από το 81% των εξετάσεων από ανεξάρτητη ομάδα 539 ασθενών. Πέτυχε επίσης ακρίβεια 87,5% στο σύνολο δεδομένων NIH-PCT των US National Institutes of Health, που περιλάμβανε 80 ασθενείς.

Οι πρώιμες αλλαγές που εντόπισε το μοντέλο ήταν σταθεροί δείκτες μελλοντικής νόσου. Σε επανεξετάσεις που είχαν γίνει μήνες νωρίτερα, το REDMOD έδωσε το ίδιο αποτέλεσμα στο 90–92% των περιπτώσεων.

Οι ερευνητές επισημαίνουν ορισμένους περιορισμούς, μεταξύ των οποίων την περιορισμένη εθνοτική ποικιλομορφία των συμμετεχόντων.

Παρά ταύτα, καταλήγουν: «Η μελέτη αυτή επικυρώνει το REDMOD ως ένα πλήρως αυτοματοποιημένο πλαίσιο τεχνητής νοημοσύνης ικανό να αναγνωρίζει τα απεικονιστικά αποτυπώματα του σταδίου 0 [παγκρεατικού πορογενούς αδενοκαρκινώματος] σε φυσιολογικό πάγκρεας, επιτυγχάνοντας αυτό με μεγάλα χρονικά περιθώρια και επίδοση ανώτερη των ειδικών ακτινολόγων.»

Προσθέτουν: «Ενώ η προοπτική επικύρωση είναι καίρια για την επιβεβαίωση της κλινικής χρησιμότητας, το πλαίσιο REDMOD συνιστά σημαντική πρόοδο προς τη μετατόπιση του παραδείγματος για τα σποραδικά [παγκρεατικά πορογενή αδενοκαρκινώματα] από την όψιμη, συμπτωματική διάγνωση στην προληπτική, προκλινική αναχαίτιση, προσφέροντας απτή ελπίδα για βελτίωση των εκβάσεων σε αυτή τη δύσκολη νόσο.»

Reference: “Next-generation AI for visually occult pancreatic cancer detection in a low-prevalence setting with longitudinal stability and multi-institutional generalisability” by Sovanlal Mukherjee, Ajith Antony, Nandakumar G Patnam, Kamaxi H Trivedi, Aashna Karbhari, Khurram Khaliq Bhinder, Armin Zarrintan, Joel G Fletcher, Mark Truty, Matthew P Johnson, Suresh T Chari and Ajit Harishkumar Goenka, 28 April 2026, Gut. DOI: 10.1136/gutjnl-2025-337266

Funding: National Institutes of Health; Funk Zitiello Foundation; Centene Charitable Foundation; Hoveida Family Foundation

1...234235236...1,682Page 235 of 1,682