14. 6. 2026

Inženýři z Pensylvánie vytvořili holografickou palubu Star Treku pomocí ChatGPT a prostředků z videoher

BudoucnostUI

Ve Star Treku: Nová generace, kapitán Picard a posádka lodi USS Enterprise využívají simulátor, prázdnou místnost schopnou generovat 3D prostředí, k přípravě na mise a k zábavě, simulující vše od bujné džungle po Londýn Sherlocka Holmese. Hluboce pohlcující a plně interaktivní prostředí vytvořená simulátorem jsou nekonečně přizpůsobitelná a nepoužívají nic jiného než jazyk. Posádka musí pouze požádat počítač, aby vytvořil prostředí a tento prostor se objeví v simulátoru.

Dnes se virtuální interaktivní prostředí používají také k výcviku robotů před nasazením v reálném světě v procesu zvaném „Sim2Real“. Virtuálních interaktivních prostředí je však překvapivě málo. „Umělci vytvářejí tato prostředí ručně,“ říká Yue Yang, doktorand v laboratořích Marka Yatskara a Chrise Callison-Burche, asistentů a docentů počítačových a informačních věd (CIS). „Tito umělci by mohli strávit týden budováním jediného prostředí,“ dodává Yang, přičemž si všímá všech souvisejících rozhodnutí, od uspořádání prostoru přes umístění objektů až po barvy použité při vykreslování.

Tento nedostatek virtuálních prostředí je problém, pokud chcete trénovat roboty, aby se pohybovali v reálném světě se všemi jeho složitostmi. Neuronové sítě, systémy pohánějící dnešní revoluci AI, vyžadují obrovské množství dat, což v tomto případě znamená simulace fyzického světa. „Generativní systémy umělé inteligence, jako je ChatGPT, jsou trénovány na bilionech slov a generátory obrázků jako Midjourney a DALLE jsou trénovány na miliardách obrázků,“ říká Callison-Burch. „Máme jen zlomek tohoto množství 3D prostředí pro trénování takzvané ‚ztělesněné AI‘. Pokud chceme používat generativní techniky umělé inteligence k vývoji robotů, kteří se mohou bezpečně pohybovat v reálných prostředích, pak budeme muset vytvořit miliony nebo miliardy simulovaných prostředí.“ 

Vstupte do Holodecku, systému pro generování interaktivních 3D prostředí, který společně vytvořili Callison-Burch, Yatskar, Yang a Lingjie Liu, Aravind K. Joshi, odborný asistent v CIS spolu se spolupracovníky ze Stanfordu, univerzity ve Washingtonu a Allenův institut pro umělou inteligenci (AI2). Holodeck, pojmenovaný po svém předchůdci Star Treku, generuje prakticky neomezenou škálu vnitřních prostředí pomocí umělé inteligence k interpretaci požadavků uživatelů. „Můžeme to ovládat jazykem,“ říká Yang. „Můžete snadno popsat jakákoli prostředí, která chcete a vycvičit vtělené agenty AI.“

Holodeck využívá znalosti zakotvené ve velkých jazykových modelech (LLM), systémech, které jsou základem ChatGPT a dalších chatbotech. „Jazyk je velmi stručnou reprezentací celého světa,“ říká Yang. Skutečně se ukázalo, že LLM mají překvapivě vysoký stupeň znalostí o návrhu prostorů, a to díky obrovskému množství textu, které během školení pohltí. Holodeck v podstatě funguje tak, že zapojuje LLM do konverzace pomocí pečlivě strukturované řady skrytých dotazů k rozdělení požadavků uživatelů na konkrétní parametry. 

Stejně jako by kapitán Picard mohl požádat Holodecka ze Star Treku, aby simuloval jednoduchou mluvu, mohou výzkumníci požádat Penn’s Holodeck, aby vytvořil „byt 1b1b výzkumníka, který má kočku“. Systém provede tento dotaz tak, že jej rozdělí do několika kroků: nejprve se vytvoří podlaha a stěny, poté dveře a okna. Dále Holodeck hledá v Objeverse, rozsáhlé knihovně předem vyrobených digitálních objektů, druh nábytku, který byste v takovém prostoru mohli očekávat: konferenční stolek, kočičí věž a tak dále. Nakonec se Holodeck dotazuje na modul rozvržení, který výzkumníci navrhli tak, aby omezil umístění objektů, takže se vám nestane, že byste spadli se záchodem vodorovně ze zdi. 

Aby vědci vyhodnotili schopnosti Holodecku, pokud jde o jejich realističnost a přesnost, vytvořili 120 scén pomocí Holodecku a ProcTHORu, dřívějšího nástroje vytvořeného AI2, a požádali několik stovek studentů Pensylvánského inženýrství, aby uvedli svou preferovanou verzi, aniž by věděli, které scény byly vytvořeny a jakými nástroji. Pro každé kritérium – výběr aktiv, soudržnost rozvržení a celkové preference, studenti soustavně hodnotili prostředí generovaná Holodeckem příznivěji. 

Výzkumníci také testovali schopnost Holodecku generovat scény, které jsou méně typické pro výzkum robotiky a obtížněji se vytvářejí ručně než interiéry bytů, jako jsou obchody, veřejné prostory a kanceláře. Při srovnání výstupů Holodeck s výstupy ProcTHORu, které byly generovány pomocí pravidel vytvořených lidmi, spíše než textu generovaného umělou inteligencí, výzkumníci opět zjistili, že lidští hodnotitelé preferovali scény vytvořené Holodeckem. Tato preference platila v celé řadě vnitřních prostředí, od vědeckých laboratoří po umělecká studia, šatny až po vinné sklepy. 

Nakonec výzkumníci použili scény generované Holodeckem k „vyladění“ ztělesněného agenta AI. „Konečným testem Holodecku,“ říká Yatskar, „je použití k tomu, aby robotům pomohl bezpečněji interagovat s prostředím tím, že je připraví na osídlení míst, kde nikdy předtím nebyli.“ 

V různých typech virtuálních prostorů, včetně kanceláří, školky, tělocvičen a arkád, měl Holodeck výrazný a pozitivní vliv na schopnost agenta procházet nové prostory. 

Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS.

Planeta Vulkán: Ztracený svět 19. století, který Einstein „vymazal“ z naší sluneční soustavy

Fyzika-matematikaNovéTOP 10

Zapomenutá devátá planeta 19. století příhodně neexistuje

V roce 1846 usedl astronom a matematik Urbain Le Verrier ke stolu a pokusil se najít planetu, kterou lidé nikdy předtím neviděli. Uran se pohyboval nečekaným způsobem. Tak jak předpovídala Newtonova teorie gravitace, píše IFL Science. Ačkoli byly nesrovnalosti malé, mezi pozorovanou dráhou Uranu a způsobem, jakým Newtonova fyzika předpovídala jeho dráhu, byl rozdíl.

V červenci Le Verrier navrhl, že tento rozdíl lze vysvětlit další planetou za Uranem a učinil předpověď dráhy tohoto dosud neznámého tělesa.

Protože byl v první řadě matematik a až poté astronom, neměl zájem ji nyní, když ji našel v matematice, hledat pomocí dalekohledu a úkol přenechal německému astronomovi Johannu Gottfriedu Gallemu. Dne 23. září 1846 se Galle podíval na místo, které Le Verrier předpověděl a zjistil, že se na 1 stupeň od něj nachází… planeta Neptun.

Nebojte se, dostáváme se k Spockově planetě. Když tedy Le Verrier objevil jinou novou planetu pohledem na oběžnou dráhu, byl vyzván, aby se podíval na planetu Merkur. Merkur, který je tak blízko Slunci, je nejobtížněji pozorovatelnou planetou naší sluneční soustavy (za předpokladu, že tam venku není Planeta devět). Le Verrier dostal za úkol vytyčit dráhu Merkuru pomocí Newtonovy fyziky.

To se mu však nepodařilo. Ať se snažil sebevíc, excentrická dráha Merkuru nedávala smysl. Podle newtonovské teorie se planety pohybují po eliptických drahách kolem Slunce, ale pozorování ukázala, že Merkurova dráha se kýve více, než by bylo možné vysvětlit gravitací působící na ostatní známé planety.

Stejně jako v případě Uranu se domníval, že je to způsobeno jinou planetou, která mění dráhu planety. Nakonec planetu pojmenoval Vulkan, podle římského boha ohně, protože byl velkým fanouškem Star Treku.

Brzy začali astronomové hlásit pozorování této planety. První pozorování provedl Edmond Modeste 26. března 1859. O devět měsíců později (byl přinejlepším astronomem amatérem) upozornil Le Verriera, když viděl článek o jeho práci. Na základě Modesteho pozorování Le Verrier vypočítal předpokládanou dráhu planety, která podle něj bude dvakrát až čtyřikrát ročně přecházet.

Jiní hlásili, že Vulkan pozorovali, ale mohli ho vysvětlit pomocí slunečních skvrn, známých planet a pozorování blízkých hvězd. Le Verrier své výpočty upřesnil na základě dalších pozorování, ale přesto nebyl nikdy pozorován způsobem, který by se dal označit za konkrétní.

Planeta však nebyla nějakým krátkodobým výstřelem, ale vydržela přibližně 70 let. V roce 1879 přinesly noviny zprávu, že Vulkán bude přecházet okolo Slunce, a to na základě výpočtů uznávaného astronoma Theodora von Oppolzera. Nikdy se však neukázal. V této době byl hledán téměř při každém zatmění, ale nikdy nebyl spatřen.

Proč jste se tedy při studiu osmi planet nedozvěděli o Vulkánu? Protože do značné míry neexistoval. Planeta, která se zrodila z matematiky Le Verriera, byla zničena novou fyzikální teorií: Einsteinovy obecné teorie relativity.

Einsteinova teorie dokázala předpovědět dráhu Merkuru, aniž by na jeho kmitání měly vliv nějaké další planety. Teorie klade gravitaci jako důsledek zakřivení prostoročasu hmotnými objekty, přičemž objekty blíže k hmotným objektům jsou ovlivněny více. Změnu neboli kývání Merkurovy dráhy by tedy teorie mohla vysvětlit, zatímco vnější planety, které jsou zakřivením ovlivněny méně, jsou novými výpočty ovlivněny jen málo, vzhledem k jejich vzdálenosti od Slunce.

Einsteinova teorie by tak mohla vysvětlit jak dráhu Merkuru, tak dráhu Země, Marsu, Jupiteru atd. bez použití dalších planet. Od té chvíle planeta Vulkán už neexistovala.

Je možné cestovat vesmírem rychlostí warp a nebo červí dírou?

Fyzika-matematikaNovéTechnologieTOP 10

Někdy rychlost warp prostě nepřipadá v úvahu. Jak tedy překonat obrovské vesmírné vzdálenosti? Samozřejmě skokem červí dírou. Tyto tunely v časoprostoru umožňují hvězdným lodím proplouvat galaxií v seriálu Star Trek: Deep Space Nine a tvoří mimozemský tranzitní uzel, který jsme viděli ve filmu „Kontakt“ z roku 1997. Prozatím jsou však červí díry pouhým konceptem, a to velmi spekulativním, píše Life Science. „Celá věc je v tuto chvíli velmi hypotetická,“ řekl Stephen Hsu, profesor teoretické fyziky na Oregonské univerzitě. „Nikdo si nemyslí, že v dohledné době najdeme červí díru.“

Schopnost někdy skutečně využít červí díry jako mezihvězdné superdálnice se zdá být velmi vzdálená. Přesto fyzika existenci těchto mostů časoprostorem zcela nezavírá.

Prorážení časoprostorem

O červích dírách hovoří vědci již téměř sto let. Z fyzikálního hlediska by k vytvoření červích děr mohla vést řada cest. Jednou z nejvíce prozkoumaných je obecná teorie relativity Alberta Einsteina. „Mohla by existovat řešení Einsteinových rovnic, která jsou červími dírami,“ řekl Hsu v rozhovoru pro pořad Life’s Little Mysteries.

Tato řešení popisují „trubice“ procházející čtyřmi dimenzemi časoprostoru, které potenciálně spojují dvě oblasti vzdálené od sebe obrovské vzdálenosti. Představte si dvě tečky na listu papíru, který je pak přeložen tak, aby se tečky překrývaly. Toto překrytí je vaše červí díra, která by teoreticky mohla umožnit okamžitý přenos hmoty z bodu A do bodu B, místo aby cestovala běžnou, dlouhou cestou přes list.

Vědci mají teorie o tom, jak by červí díra mohla fungovat. „Vstupem“ by byla černá díra. Místo, kde hmota z červí díry „vychází“, by přirozeně byla bílá díra. První polovina této konstrukce rozhodně existuje: Černé díry – hyperhusté objekty, o nichž se předpokládá, že se nacházejí ve středu mnoha galaxií, z nichž některé vznikly při kolapsu obřích hvězd – působí tak silnou gravitací, že z jejich spárů nemůže uniknout ani světlo. [Prezentace: 6 každodenních věcí, které se ve vesmíru dějí podivně]

Přestože černé díry nemůžeme vidět přímo, můžeme na jejich přítomnost usuzovat podle toho, jak ovlivňují okolní hmotu. Černé díry byly přistiženy při pohlcování hmoty, která se při víření do jejich chřtánu přehřívá, a mohou běžně bičovat hvězdy v centrech galaxií, kde supermasivní černé díry sídlí.

Neexistují však žádné pozorovací důkazy o tom, že by se bílé díry nebo hmota jinak zhmotňovala z konce čehokoli, natož z červí díry.

Možná je to tím, že je prostě nevidíme: Paul Davies, teoretický fyzik a kosmolog z Arizonské univerzity, se domnívá, že červí díry se mohou vyskytovat pouze na subatomárních škálách a trvat pouhé zlomky sekundy. „Červí díry dostatečně velké na to, aby jimi mohl projít člověk, by mohly vyžadovat nějakou novou formu fyziky,“ řekl Davies.

Drsná nájezdová rampa

I za předpokladu, že by příroda nějakým způsobem vytvořila červí díry vhodné velikosti pro člověka nebo loď, průchod jimi by zůstal náročný: „Síla“ potřebná k otevření průchodu časoprostorem, pokud víme, zahrnuje extrémní hustoty a energie, což jsou podmínky, které by pro každého, kdo by do červí díry vstoupil, znamenaly jistou smrt. [Může něco uniknout z černé díry?]

„Pokud vznik černé díry způsobí vznik červí díry, která se znovu spojí s naším nebo jiným vesmírem,“ řekl Hsu, „většina z nás by hádala, že hustoty, které jsou s tím spojené, nebudou prakticky použitelné pro někoho měkkého a růžového, jako jsme my dva.“

Inženýrství červích děr

Když pomineme tuto drobnost, dalším problémem červích děr je udržet je otevřené a stabilní. Mnoho druhů teoretických červích děr se rychle zhroutí nebo zakóduje jakékoliv částice, které se v nich nacházejí.

„Ke stabilizaci červí díry byste potřebovali nějaký velmi exotický typ hmoty,“ řekl Hsu, „a není jasné, zda taková hmota ve vesmíru existuje.“

Taková hmota by musela mít zápornou energii, která se v prostoru rozpíná, místo aby se smršťovala, jak to obvykle dělá hmota s vlastní gravitací. Jedním z takových kandidátských jevů je Casimirův jev, který byl asi před 15 lety ověřen v laboratoři.

Podle kvantové mechaniky je vesmírné vakuum prosyceno elektromagnetickými vlnami všech frekvencí. Umístěním dvou tenkých kovových destiček do vzdálenosti několika nanometrů od sebe se z mezery vyloučí delší vlny. Protože v mezeře není tolik vln jako v normálním prostoru, vzniká záporná hustota energie a desky se vzájemně přitahují.

Teoreticky by se Casimirův jev mohl při zesílení využít k manipulaci s červími dírami. Podle Hsua je však tento efekt velmi slabý a vnáší do něj nepředvídatelnost, která je vlastní kvantově mechanickým systémům, takže by se červí díra pravděpodobně v žádném případě nestabilizovala.

Další podivná položka známá jako temná energie, tajemná síla, o níž se předpokládá, že stojí za zrychlováním rozpínání vesmíru, naznačuje čerstvé fyzikální jevy, které ještě nebyly pochopeny. Teorie strun a další korekce obecné teorie relativity by ještě mohly změnit pravidla hry, ale podle Hsua není zdaleka jasné, jak by se některá z nich dala aplikovat na problém s červími dírami.

Celkově lze říci, že využití přirozených portálů červích děr nebo generování jejich podomácku vyrobených verzí, jako je vesmírný most ve filmu Hvězdná brána, je daleko za našimi možnostmi. „Potřebovali bychom nějakou super-super-pokročilou technologii,“ řekl Hsu. „Lidé to v blízké budoucnosti dělat nebudou.“

Hodnocení věrohodnosti: Dobře vyvinutá moderní a spekulativní fyzika existenci červích děr nezakazuje, ale jejich využití pro kosmické cestování by zřejmě vyžadovalo titánský technologický průlom. Červím dírám dáváme jednu známku ze čtyř možných Raketoplánů.


Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276