Doktor Vietnam Mengumumkan AI Melakukan Matematik Sama dengan Pingat Emas Olimpik

AlphaGeometry, alat AI yang boleh menyelesaikan masalah geometri kompleks oleh tiga PhD Vietnam, dinilai oleh Google sebagai setanding dengan pemenang pingat emas matematik antarabangsa.

Kajian itu diterbitkan dalam Nature, jurnal saintifik berprestij berusia lebih 150 tahun, pada 17 Januari.

Penulis utama AlphaGeometry ialah Trinh Hoang Trieu, 29, lulusan PhD dari Universiti New York, dan Luong Minh Thang, 36, PhD dari Stanford University, Amerika Syarikat. Menemani Trieu dan Thang ialah tiga saintis lain, termasuk Dr. Le Viet Quoc, 42, yang dikenali sebagai "jenius AI" di Google. Dr. Quoc dan Thang juga pakar kanan di Google DeepMind, jabatan penyelidikan kecerdasan buatan (AI) Google.

Dengan 30 masalah geometri dalam International Mathematical Olympiad (IMO) 2000-2022 tempoh, AlphaGeometry menyelesaikan 25 masalah dalam masa yang ditetapkan. Sementara itu, sistem canggih sebelum ini hanya menyelesaikan 10 masalah, manakala pemenang pingat emas IMO menyelesaikan purata 25.9 masalah.

Menurut Google, setiap Olympiad mempunyai 6 masalah, biasanya termasuk 2 masalah geometri, jadi AlphaGeometry hanya boleh menangani 1/3 daripada masalah. Jika kita hanya mengambil kira geometri, AI ini setanding dengan tahap pemenang pingat emas IMO. Dan jika kita mempertimbangkan jumlah masalah, ini adalah model AI pertama di dunia yang boleh melepasi ambang pingat gangsa IMO 2000 dan 2015.

Ramai pakar AI dan ahli matematik menganggap ini hasil yang mengagumkan.

"Adalah masuk akal bagi penyelidik AI untuk mencuba tangan mereka dalam masalah geometri IMO, kerana mencari penyelesaian kepada mereka adalah sedikit seperti catur, kerana kami mempunyai sangat sedikit pergerakan yang munasabah pada setiap langkah. Tetapi saya masih terkejut mereka boleh melakukannya," kata Profesor Ngo Bao Chau.

Masalah 3 pertandingan IMO 2025 diselesaikan oleh AlphaGeometry. Foto: Disediakan oleh watak

AlphaGeometry menggabungkan model bahasa saraf dengan keupayaan penaakulan yang baik dan enjin simbolik khusus dalam penaakulan logik, yang kemudiannya disesuaikan untuk memahami geometri.

Pertama, rangkaian saraf dilatih mengenai data, dicipta secara algoritma dengan 100 juta contoh bukti geometri tanpa menggunakan penyelesaian manusia. Apabila AlphaGeometry mula menyelesaikan masalah, enjin simbolik akan dimulakan terlebih dahulu. Jika ia tersekat, rangkaian saraf akan mencadangkan cara lain untuk membantu.

Proses ini dipanggil "sub-penunjuk", menambah garis, membahagi dua sudut, melukis subbulatan... sama seperti cara manusia menyelesaikan masalah geometri. Gelung berterusan sehingga jawapan diberikan atau sehingga 4.5 jam, masa yang diperuntukkan untuk masalah dalam peperiksaan IMO, tamat.

Keistimewaan AI ini, menurut ketiga-tiga PhD, ialah data input adalah tiruan sepenuhnya. Trieu berkata bahawa AlphaGeometry menjana data berkualiti tinggi, cukup baik untuk mencapai prestasi tertentu tanpa melatih data daripada penyelesaian manusia. Ini adalah sesuatu yang alat AI lain seperti ChatGPT atau Gemini tidak dapat lakukan.

"Ringkasnya, AlphaGeometry menjana penyelesaian daripada tiada. Model AI semasa akan mencari penyelesaian manusia yang tersedia atau serupa," kongsi Dr. Thang.

Pasukan itu juga mencipta sistem, yang terdiri daripada sistem 1 (tindak balas pantas, automatik, tidak sedarkan diri) dan sistem 2 (perlahan, logik) digabungkan bersama. Ini agak biasa, tetapi apabila digabungkan dengan data tiruan, ia mencipta satu kejayaan.

Tiga PhD Vietnam di Google DeepMind (dari kanan ke kiri): Le Viet Quoc, Trinh Hoang Trieu, Luong Minh Thang. Foto: Disediakan oleh watak

Trieu mempunyai idea untuk AlphaGeometry pada 2019, ketika dia mencari topik untuk penyelidikan siswazahnya di New York University.

"Saya fikir kembali ke sekolah menengah, saya sangat suka melakukan masalah geometri tetapi tidak cukup baik untuk mengambil peperiksaan kebangsaan. Jadi saya memutuskan untuk meneruskannya, pada mulanya hanya model yang boleh menyelesaikan masalah matematik mudah," ingat anak kelahiran Quy Nhon itu.

Pada asalnya pelajar jurusan Matematik di Quoc Hoc Hue High School dan Gifted High School di Ho Chi Minh City, Quoc dan Thang dengan cepat tertarik dengan idea Trieu. Trieu kemudiannya menyertai Google DeepMind, bekerja di sana sejak 2021.

Menjelang Julai 2022, selepas 10 versi, AlphaGeometry menyelesaikan masalah geometri pertamanya. Kejayaan pasukan itu datang tiga bulan kemudian, apabila ia menyelesaikan masalah geometri di IMO.

Menurut Dr Trieu, AI yang dicipta oleh kumpulan itu boleh digunakan sebagai sistem bimbingan untuk menyokong pelajar sekolah menengah dalam mempelajari Geometri.

Semasa ujian, Evan Chen, pelajar PhD dalam Matematik di MIT dan pemenang pingat emas IMO 2014, terkejut melihat keberkesanan AI ini. Chen berkata bahawa biasanya program komputer menyelesaikan masalah geometri menggunakan sistem koordinat dan algebra, tetapi AlphaGeometry menggunakan peraturan geometri tulen, dengan sudut dan segi tiga yang serupa, seperti yang dilakukan oleh pelajar.

"Saya ingin tahu bagaimana AlphaGeometry dapat mencapai ini," kata Chen.

Dr Le Ba Khanh Trinh (tengah) menyelesaikan masalah nombor 3 di IMO 2015. Foto: Wendy Nguyen

Sebulan yang lalu, apabila kembali ke Sekolah Tinggi Berbakat, Dr. Thang menghantar Dr. Le Ba Khanh Trinh penyelesaian AI kepada masalah nombor 3 di IMO 2015. Ini adalah salah satu masalah geometri yang paling sukar dalam IMO. AlphaGeometry memberikan jawapan selepas 109 langkah.

"Encik Trinh kagum kerana ia diselesaikan menggunakan peraturan yang sangat mudah, tetapi dia tidak begitu berpuas hati kerana penyelesaian itu, menurutnya, mesti mempunyai jiwa, keindahan tertentu dan mesti dihubungkan antara satu sama lain," En. Thang menceritakan. Dr. Trinh kemudian menggunakan kaedah penyongsangan, memberikan hasilnya selepas kira-kira 20-30 langkah. Encik Trinh memenangi pingat emas di IMO 1979 dengan markah yang sempurna, dan juga merupakan satu-satunya warga Vietnam yang memenangi hadiah istimewa di pertandingan IMO, dengan penyelesaian yang cantik dan ringkas kepada masalah geometri.

Pasukan itu berkata ini boleh menjadi cara untuk terus meningkatkan AlphaGeometry. Mereka juga berharap langkah seterusnya AI ini dapat membantu manusia menyelesaikan 7 Masalah Milenium.

Inilah yang pernah difikirkan oleh Dr. Le Viet Quoc sebagai "prospek yang mustahil", kerana AI boleh menyelesaikan masalah satu langkah dengan sangat baik, tetapi masalah matematik selalunya mempunyai ratusan langkah.

"Genius AI" di Google berkata dia berbangga kerana penyelidikan jurutera Vietnam diterbitkan dalam Nature - jurnal antarabangsa paling berprestij. Menurutnya, AI boleh menyelesaikan masalah matematik dan mendorong manusia ke hadapan.

"Kerana matematik adalah bahasa sains dan teknologi. Melakukan matematik adalah cara untuk menggalakkan pembangunan bidang ini," kata En. Quoc.

Doan Hung

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