پزشک ویتنامی اعلام کرد هوش مصنوعی می‌تواند محاسبات ریاضی را با مدال طلای المپیک برابری کند.

آلفاژئومتری، یک ابزار هوش مصنوعی که می‌تواند مسائل پیچیده هندسه را حل کند، توسط سه دانشجوی دکترای ویتنامی، توسط گوگل به عنوان رقیبی برای یک برنده مدال طلای بین‌المللی ریاضی رتبه‌بندی شده است.

این مطالعه در ۱۷ ژانویه در مجله علمی معتبر نیچر با بیش از ۱۵۰ سال قدمت منتشر شد.

نویسندگان اصلی AlphaGeometry عبارتند از ترین هوآنگ تریو، ۲۹ ساله، فارغ‌التحصیل دکترا از دانشگاه نیویورک، و لونگ مین تانگ، ۳۶ ساله، دارای مدرک دکترا از دانشگاه استنفورد، ایالات متحده. سه دانشمند دیگر از جمله دکتر لو ویت کواک، ۴۲ ساله، که به عنوان "نابغه هوش مصنوعی" در گوگل شناخته می‌شود، تریو و تانگ را همراهی می‌کنند. دکتر کواک و تانگ همچنین کارشناسان ارشد Google DeepMind، دپارتمان تحقیقات هوش مصنوعی (AI) گوگل، هستند.

با ۳۰ مسئله هندسه در دوره المپیاد بین‌المللی ریاضی (IMO) 2000-2022، AlphaGeometry توانست ۲۵ مسئله را در زمان مقرر حل کند. در همین حال، یک سیستم پیشرفته قبلی تنها ۱۰ مسئله را حل کرد، در حالی که یک برنده مدال طلای IMO به طور متوسط ​​۲۵.۹ مسئله را حل کرد.

طبق گفته گوگل، هر المپیاد ۶ مسئله دارد که معمولاً شامل ۲ مسئله هندسه است، بنابراین AlphaGeometry فقط می‌تواند ۱/۳ از مسائل را حل کند. اگر فقط هندسه را در نظر بگیریم، این هوش مصنوعی در سطح برندگان مدال طلای IMO است. و اگر تعداد کل مسائل را در نظر بگیریم، این اولین مدل هوش مصنوعی در جهان است که می‌تواند از آستانه مدال برنز IMO 2000 و 2015 پیشی بگیرد.

بسیاری از متخصصان هوش مصنوعی و ریاضیدانان این نتیجه را چشمگیر می‌دانند.

پروفسور نگو بائو چائو گفت: «کاملاً منطقی است که محققان هوش مصنوعی در مسائل هندسه IMO تلاش کنند، زیرا یافتن راه‌حل برای آنها کمی شبیه شطرنج است، به این معنی که در هر مرحله حرکات منطقی بسیار کمی داریم. اما من هنوز هم تعجب می‌کنم که آنها می‌توانند این کار را انجام دهند.»

مسئله ۳ مسابقه IMO 2025 توسط AlphaGeometry حل شد. عکس: ارائه شده توسط شخصیت

آلفاهندسه (AlphaGeometry) یک مدل زبان عصبی را با قابلیت‌های استدلال خوب و یک موتور نمادین متخصص در استدلال منطقی ترکیب می‌کند که سپس برای درک هندسه سفارشی‌سازی می‌شود.

ابتدا، شبکه عصبی بر اساس داده‌ها آموزش داده می‌شود، که به صورت الگوریتمی با ۱۰۰ میلیون نمونه از اثبات‌های هندسی و بدون استفاده از راه‌حل‌های انسانی ایجاد شده‌اند. وقتی AlphaGeometry شروع به حل یک مسئله می‌کند، ابتدا موتور نمادین شروع به کار می‌کند. اگر گیر کند، شبکه عصبی راه‌های دیگری برای کمک پیشنهاد می‌دهد.

این فرآیند «زیر-نقطه‌گذاری» نامیده می‌شود، که شامل اضافه کردن یک خط، نصف کردن یک زاویه، رسم یک زیر-دایره است... درست مانند روشی که یک انسان یک مسئله هندسه را حل می‌کند. این حلقه تا زمانی که پاسخ داده شود یا تا زمانی که ۴.۵ ساعت، زمان اختصاص داده شده برای مسائل در امتحان IMO، تمام شود، ادامه می‌یابد.

به گفته این سه دکترا، نکته ویژه در مورد این هوش مصنوعی این است که داده‌های ورودی کاملاً مصنوعی هستند. تریو گفت که AlphaGeometry داده‌های با کیفیتی تولید می‌کند که به اندازه کافی خوب هستند تا بدون داده‌های آموزشی از راه‌حل‌های انسانی به عملکرد خاصی دست یابند. این کاری است که سایر ابزارهای هوش مصنوعی مانند ChatGPT یا Gemini نتوانسته‌اند انجام دهند.

دکتر تانگ به اشتراک گذاشت: «به عبارت ساده، AlphaGeometry از هیچ، راه‌حل تولید می‌کند. مدل‌های هوش مصنوعی فعلی، راه‌حل‌های انسانی موجود یا مشابه را جستجو خواهند کرد.»

این تیم همچنین سیستمی ایجاد کرد که شامل سیستم ۱ (پاسخ سریع، خودکار، ناخودآگاه) و سیستم ۲ (کند، منطقی) بود که با هم ترکیب شده بودند. این کاملاً طبیعی است، اما وقتی با داده‌های مصنوعی ترکیب می‌شود، یک پیشرفت چشمگیر ایجاد می‌کند.

سه دکترای ویتنامی در گوگل دیپ‌مایند (از راست به چپ): لو ویت کواک، ترین هوانگ تریو، لونگ مین تانگ. عکس: ارائه شده توسط شخصیت

ایده‌ی آلفاهندسه (AlphaGeometry) در سال ۲۰۱۹ به ذهن تریو رسید، زمانی که او به دنبال موضوعی برای تحقیقات تحصیلات تکمیلی خود در دانشگاه نیویورک بود.

این اهل کوی نون به یاد می‌آورد: «به دوران دبیرستان فکر می‌کنم، واقعاً دوست داشتم مسائل هندسه را حل کنم اما به اندازه کافی خوب نبودم که در آزمون سراسری شرکت کنم. بنابراین تصمیم گرفتم آن را دنبال کنم، در ابتدا فقط یک مدل که می‌توانست مسائل ریاضی ساده را حل کند.»

کواک و تانگ که در ابتدا دانش‌آموزان رشته ریاضی دبیرستان کوک هوک هو و دبیرستان تیزهوشان در شهر هوشی مین بودند، به سرعت جذب ایده تریو شدند. تریو سپس به گوگل دیپ‌مایند پیوست و از سال ۲۰۲۱ در آنجا مشغول به کار شد.

تا ژوئیه ۲۰۲۲، پس از ۱۰ نسخه، AlphaGeometry اولین مسئله هندسه خود را حل کرد. موفقیت این تیم سه ماه بعد، زمانی که یک مسئله هندسه را در IMO حل کردند، حاصل شد.

به گفته دکتر تریو، هوش مصنوعی ایجاد شده توسط این گروه می‌تواند به عنوان یک سیستم راهنما مورد استفاده قرار گیرد و از دانش‌آموزان دبیرستانی در یادگیری هندسه پشتیبانی کند.

ایوان چن، دانشجوی دکترای ریاضیات در دانشگاه MIT و برنده مدال طلای المپیاد ریاضی سال ۲۰۱۴، هنگام آزمایش، از میزان اثربخشی این هوش مصنوعی شگفت‌زده شد. چن گفت که معمولاً یک برنامه کامپیوتری مسائل هندسه را با استفاده از سیستم‌های مختصات و جبر حل می‌کند، اما AlphaGeometry از قوانین هندسی خالص، با زوایا و مثلث‌های مشابه، درست مانند کاری که دانش‌آموزان انجام می‌دهند، استفاده می‌کند.

چن گفت: «من کنجکاو بودم بدانم AlphaGeometry چگونه توانسته به این مهم دست یابد.»

دکتر Le Ba Khanh Trinh (مرکز) مشکل شماره 3 را در IMO 2015 حل می کند. عکس: Wendy Nguyen

یک ماه پیش، دکتر تانگ هنگام بازگشت به دبیرستان تیزهوشان، راه حل هوش مصنوعی مسئله شماره ۳ در المپیاد جهانی ریاضی ۲۰۱۵ را برای دکتر لی با خان ترین فرستاد. این یکی از سخت‌ترین مسائل هندسه در المپیاد جهانی ریاضی است. آلفا هندسه پس از ۱۰۹ مرحله پاسخ را ارائه داد.

آقای تانگ تعریف کرد: «آقای ترین تحت تأثیر قرار گرفت زیرا با استفاده از قوانین بسیار ساده‌ای حل می‌شد، اما خیلی راضی نبود زیرا به گفته‌ی او، راه‌حل‌ها باید روح داشته باشند، زیبایی خاصی داشته باشند و به یکدیگر متصل باشند.» سپس دکتر ترین از روش وارونگی استفاده کرد و نتیجه را پس از حدود ۲۰ تا ۳۰ مرحله ارائه داد. آقای ترین در المپیاد جهانی ریاضی ۱۹۷۹ با امتیاز کامل مدال طلا را از آن خود کرد و همچنین تنها فرد ویتنامی بود که با یک راه‌حل زیبا و مختصر برای یک مسئله هندسه، جایزه ویژه را در یک مسابقه المپیاد ریاضی برنده شد.

این تیم می‌گوید این می‌تواند راهی برای ادامه‌ی بهبود AlphaGeometry باشد. آن‌ها همچنین امیدوارند که گام‌های بعدی این هوش مصنوعی بتواند به انسان‌ها در حل ۷ مسئله‌ی هزاره کمک کند.

این همان چیزی است که دکتر لو ویت کوک زمانی آن را «چشم‌اندازی غیرممکن» می‌دانست، زیرا هوش مصنوعی می‌تواند مسائل یک مرحله‌ای را به خوبی حل کند، اما مسائل ریاضی اغلب صدها مرحله دارند.

«نابغه هوش مصنوعی» در گوگل گفت که افتخار می‌کند تحقیقات مهندسان ویتنامی در نیچر - معتبرترین مجله بین‌المللی - منتشر شده است. به گفته او، هوش مصنوعی می‌تواند مسائل ریاضی را حل کند و بشریت را به جلو سوق دهد.

آقای کواک گفت: «چون ریاضیات زبان علم و فناوری است. انجام محاسبات ریاضی راهی برای ارتقای توسعه این حوزه‌ها است.»

دوآن هونگ

لینک منبع: https://vnexpress.net/tien-si-viet-cong-bo-ai-lam-toan-ngang-huy-chuong-vang-olympic-4702072.html