Vietnamesisk lege kunngjør at kunstig intelligens kan gjøre matematikk som tilsvarer olympisk gullmedalje

AlphaGeometry, et AI-verktøy som kan løse komplekse geometriske problemer av tre vietnamesiske doktorgrader, er vurdert av Google som på nivå med en internasjonal gullmedaljevinner i matematikk.

Studien ble publisert i Nature, et prestisjefylt vitenskapelig tidsskrift som er over 150 år gammelt, 17. januar.

Hovedforfatterne av AlphaGeometry er Trinh Hoang Trieu, 29, med doktorgrad fra New York University, og Luong Minh Thang, 36, med doktorgrad fra Stanford University i USA. Trieu og Thang har med seg tre andre forskere, inkludert Dr. Le Viet Quoc, 42, som er kjent som «AI-geniet» hos Google. Dr. Quoc og Thang er også senioreksperter ved Google DeepMind, Googles forskningsavdeling for kunstig intelligens (AI).

Med 30 geometriske problemer i perioden Den internasjonale matematiske olympiaden (IMO) 2000–2022, løste AlphaGeometry 25 problemer innen den foreskrevne tiden. Samtidig løste et tidligere avansert system bare 10 problemer, mens en IMO-gullmedaljevinner løste et gjennomsnitt på 25,9 problemer.

Ifølge Google har hver olympiade 6 oppgaver, vanligvis inkludert 2 geometriske oppgaver, så AlphaGeometry kan bare håndtere 1/3 av oppgavene. Hvis vi bare ser på geometri, er denne AI-en på nivå med IMO-gullmedaljevinnerne. Og hvis vi ser på det totale antallet oppgaver, er dette den første AI-modellen i verden som kan overgå bronsemedaljegrensen fra IMO 2000 og 2015.

Mange AI-eksperter og matematikere anser dette som et imponerende resultat.

«Det gir perfekt mening for AI-forskere å prøve seg på IMO-geometriproblemer, fordi det å finne løsninger på dem er litt som sjakk, ved at vi har svært få fornuftige trekk i hvert trinn. Men jeg er fortsatt overrasket over at de kan gjøre det», sa professor Ngo Bao Chau.

Oppgave 3 i IMO 2025-konkurransen løst av AlphaGeometry. Foto: Levert av rollefiguren

AlphaGeometry kombinerer en nevral språkmodell med gode resonneringsevner og en symbolsk motor spesialisert i logisk resonnering, som deretter tilpasses for å forstå geometri.

Først trenes det nevrale nettverket på data, laget algoritmisk med 100 millioner eksempler på geometriske bevis uten bruk av menneskelige løsninger. Når AlphaGeometry begynner å løse et problem, vil symbolmotoren starte først. Hvis den setter seg fast, vil det nevrale nettverket foreslå andre måter å hjelpe på.

Denne prosessen kalles «underpunkting», som legger til en linje, deler en vinkel i to, tegner en undersirkel … akkurat som et menneske ville løst et geometrisk problem. Løkken fortsetter til svaret er gitt, eller til de 4,5 timene, tiden som er satt av til problemer i IMO-eksamenen, er ute.

Det spesielle med denne AI-en, ifølge de tre doktorgradsstudentene, er at inndataene er fullstendig kunstige. Trieu sa at AlphaGeometry genererer data av høy kvalitet, gode nok til å oppnå en viss ytelse uten treningsdata fra menneskelige løsninger. Dette er noe andre AI-verktøy som ChatGPT eller Gemini ikke har klart å gjøre.

«Enkelt sagt genererer AlphaGeometry løsninger fra ingenting. Nåværende AI-modeller vil søke etter tilgjengelige eller lignende menneskelige løsninger», delte Dr. Thang.

Teamet skapte også et system, bestående av system 1 (rask, automatisk, ubevisst respons) og system 2 (langsom, logisk) kombinert. Dette er ganske normalt, men når det kombineres med kunstige data, skaper det et gjennombrudd.

Tre vietnamesiske doktorgradsstudenter ved Google DeepMind (fra høyre til venstre): Le Viet Quoc, Trinh Hoang Trieu, Luong Minh Thang. Foto: Levert av karakteren.

Trieu fikk ideen til AlphaGeometry i 2019, da han lette etter et tema for sin masterforskning ved New York University.

«Jeg tenker tilbake på videregående. Jeg likte veldig godt å løse geometriske problemer, men var ikke god nok til å ta den nasjonale eksamenen. Så jeg bestemte meg for å satse på det. I utgangspunktet bare en modell som kunne løse enkle matteproblemer», mintes Quy Nhon-innfødte.

Quoc og Thang, som opprinnelig hadde matematikk som hovedfag ved Quoc Hoc Hue High School og Gifted High School i Ho Chi Minh-byen, ble raskt tiltrukket av Trieus idé. Trieu begynte deretter i Google DeepMind, og har jobbet der siden 2021.

Innen juli 2022, etter 10 versjoner, løste AlphaGeometry sitt første geometriske problem. Teamets gjennombrudd kom tre måneder senere, da de løste et geometrisk problem hos IMO.

Ifølge Dr. Trieu kan AI-en som er laget av gruppen brukes som et veiledningssystem, som støtter elever på videregående skole i å lære geometri.

Evan Chen, en doktorgradsstudent i matematikk ved MIT og IMO-gullmedaljevinner i 2014, ble overrasket over hvor effektiv denne AI-en var under testingen. Chen sa at et dataprogram vanligvis løser geometriske problemer ved hjelp av koordinatsystemer og algebra, men AlphaGeometry bruker rene geometriske regler, med like vinkler og trekanter, akkurat som studentene gjør.

«Jeg var nysgjerrig på hvordan AlphaGeometry klarte å oppnå dette», sa Chen.

Dr. Le Ba Khanh Trinh (i midten) løser problem nummer 3 på IMO 2015. Foto: Wendy Nguyen

For en måned siden, da Dr. Thang kom tilbake til Gifted High School, sendte han Dr. Le Ba Khanh Trinh AI-løsningen på oppgave nummer 3 på IMO 2015. Dette er et av de vanskeligste geometriproblemene i IMO. AlphaGeometry ga svaret etter 109 trinn.

«Herr Trinh var imponert fordi det ble løst ved hjelp av svært enkle regler, men han var ikke særlig fornøyd fordi løsningene, ifølge ham, måtte ha sjel, en viss skjønnhet og være forbundet med hverandre», fortalte herr Thang. Dr. Trinh brukte deretter inversjonsmetoden, og ga resultatet etter omtrent 20–30 trinn. Herr Trinh vant gullmedaljen ved IMO i 1979 med perfekt poengsum, og var også den eneste vietnameseren som vant en spesialpremie i en IMO-konkurranse, med en vakker og konsis løsning på et geometrisk problem.

Teamet sier at dette kan være en måte å fortsette å forbedre AlphaGeometry på. De håper også at de neste trinnene i denne AI-en kan hjelpe mennesker med å løse de 7 tusenårsproblemene.

Dette var hva Dr. Le Viet Quoc en gang trodde var et «umulig prospekt», fordi AI kan løse ett-trinnsproblemer veldig bra, men matematiske problemer har ofte hundrevis av trinn.

«AI-geniet» hos Google sa at han var stolt over at forskningen til vietnamesiske ingeniører ble publisert i Nature – det mest prestisjefylte internasjonale tidsskriftet. Ifølge ham kan AI løse matematiske problemer og drive menneskeheten fremover.

«Fordi matematikk er språket i vitenskap og teknologi. Å bruke matematikk er måten å fremme utviklingen av disse feltene på», sa Quoc.

Doan Hung

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