Médico vietnamita anuncia que IA realiza cálculos matemáticos equivalentes a uma medalha de ouro olímpica.

O AlphaGeometry, uma ferramenta de IA capaz de resolver problemas complexos de geometria, criada por três doutores vietnamitas, foi classificada pelo Google como estando no mesmo nível de um medalhista de ouro internacional em matemática.

O estudo foi publicado na Nature, uma prestigiada revista científica com mais de 150 anos, em 17 de janeiro.

Os principais autores do AlphaGeometry são Trinh Hoang Trieu, de 29 anos, doutor pela Universidade de Nova York, e Luong Minh Thang, de 36 anos, doutor pela Universidade Stanford, nos EUA. Acompanhando Trieu e Thang estão outros três cientistas, incluindo o Dr. Le Viet Quoc, de 42 anos, conhecido como o "gênio da IA" do Google. O Dr. Quoc e Thang também são especialistas seniores do Google DeepMind, o departamento de pesquisa em inteligência artificial (IA) do Google.

Com 30 problemas de geometria no período da Olimpíada Internacional de Matemática (IMO) de 2000 a 2022, o AlphaGeometry resolveu 25 problemas dentro do tempo estipulado. Enquanto isso, um sistema avançado anterior resolveu apenas 10 problemas, e um medalhista de ouro da IMO resolveu uma média de 25,9 problemas.

Segundo o Google, cada Olimpíada tem 6 problemas, geralmente incluindo 2 problemas de geometria, então o AlphaGeometry só consegue resolver 1/3 dos problemas. Se considerarmos apenas a geometria, essa IA está no mesmo nível dos medalhistas de ouro da IMO. E se considerarmos o número total de problemas, este é o primeiro modelo de IA no mundo capaz de superar o patamar da medalha de bronze da IMO de 2000 e 2015.

Muitos especialistas em IA e matemáticos consideram este um resultado impressionante.

“Faz todo o sentido que os pesquisadores de IA tentem resolver os problemas de geometria da IMO, porque encontrar soluções para eles é um pouco como jogar xadrez, já que temos pouquíssimos movimentos razoáveis ​​a cada passo. Mas ainda me surpreende que eles consigam”, disse o professor Ngo Bao Chau.

Problema 3 da competição IMO 2025 resolvido pela AlphaGeometry. Foto: Fornecida pelo personagem.

O AlphaGeometry combina um modelo de linguagem neural com boas capacidades de raciocínio e um mecanismo simbólico especializado em raciocínio lógico, que é então adaptado para compreender geometria.

Primeiramente, a rede neural é treinada com dados criados algoritmicamente a partir de 100 milhões de exemplos de demonstrações geométricas, sem o uso de soluções humanas. Quando o AlphaGeometry começa a resolver um problema, o mecanismo simbólico é acionado primeiro. Se encontrar dificuldades, a rede neural sugerirá outras soluções.

Esse processo é chamado de "subponto", que consiste em adicionar uma linha, dividir um ângulo ao meio, desenhar um subcírculo... exatamente como um ser humano resolveria um problema de geometria. O ciclo continua até que a resposta seja dada ou até que as 4,5 horas, o tempo concedido para os problemas no exame da IMO, se esgotem.

O diferencial dessa IA, segundo os três doutores, é que os dados de entrada são completamente artificiais. Trieu afirmou que a AlphaGeometry gera dados de alta qualidade, suficientes para atingir um determinado desempenho sem a necessidade de dados de treinamento provenientes de soluções humanas. Isso é algo que outras ferramentas de IA, como o ChatGPT ou o Gemini, não conseguiram fazer.

"Simplificando, o AlphaGeometry gera soluções do nada. Os modelos de IA atuais buscam soluções humanas disponíveis ou semelhantes", explicou o Dr. Thang.

A equipe também criou um sistema composto pela combinação do sistema 1 (resposta rápida, automática e inconsciente) e do sistema 2 (resposta lenta e lógica). Isso é bastante comum, mas, quando combinado com dados artificiais, gera um avanço significativo.

Três doutores vietnamitas do Google DeepMind (da direita para a esquerda): Le Viet Quoc, Trinh Hoang Trieu e Luong Minh Thang. Foto: Fornecida pelo personagem.

Trieu teve a ideia para o AlphaGeometry em 2019, quando procurava um tema para sua pesquisa de pós-graduação na Universidade de Nova York.

"Lembro-me do ensino médio, eu gostava muito de resolver problemas de geometria, mas não era bom o suficiente para fazer o exame nacional. Então decidi seguir carreira na área, inicialmente apenas criando um modelo que pudesse resolver problemas matemáticos simples", recordou o jovem natural de Quy Nhon.

Originalmente alunos de Matemática na Escola Secundária Quoc Hoc Hue e na Escola Secundária para Superdotados na Cidade de Ho Chi Minh, Quoc e Thang se interessaram rapidamente pela ideia de Trieu. Trieu então ingressou no Google DeepMind, onde trabalha desde 2021.

Em julho de 2022, após 10 versões, o AlphaGeometry resolveu seu primeiro problema de geometria. O grande avanço da equipe veio três meses depois, quando resolveu um problema de geometria na IMO.

Segundo o Dr. Trieu, a IA criada pelo grupo pode ser usada como um sistema de orientação, auxiliando alunos do ensino médio na aprendizagem de Geometria.

Ao testar o programa, Evan Chen, estudante de doutorado em Matemática no MIT e medalhista de ouro na IMO de 2014, ficou surpreso com a eficácia da IA. Chen afirmou que, normalmente, um programa de computador resolve problemas de geometria usando sistemas de coordenadas e álgebra, mas o AlphaGeometry utiliza regras geométricas puras, com ângulos e triângulos semelhantes, exatamente como fazem os estudantes.

“Eu estava curioso para saber como a AlphaGeometry conseguiu isso”, disse Chen.

Le Ba Khanh Trinh (centro) resolve o problema número 3 na IMO 2015. Foto: Wendy Nguyen

Há um mês, ao retornar à Escola de Ensino Médio para Superdotados, o Dr. Thang enviou ao Dr. Le Ba Khanh Trinh a solução de IA para o problema número 3 da IMO 2015. Este é um dos problemas de geometria mais difíceis da IMO. O AlphaGeometry forneceu a resposta após 109 etapas.

"O Sr. Trinh ficou impressionado porque a solução usava regras muito simples, mas não ficou totalmente satisfeito, pois, segundo ele, as soluções precisam ter alma, uma certa beleza e devem estar conectadas entre si", relatou o Sr. Thang. O Dr. Trinh então utilizou o método da inversão, obtendo o resultado após cerca de 20 a 30 etapas. O Sr. Trinh ganhou a medalha de ouro na IMO de 1979 com pontuação máxima e foi também o único vietnamita a ganhar um prêmio especial em uma competição da IMO, com uma solução bela e concisa para um problema de geometria.

A equipe afirma que essa pode ser uma forma de continuar aprimorando a AlphaGeometry. Eles também esperam que os próximos passos dessa IA possam ajudar os humanos a resolver os 7 Problemas do Milênio.

Isto é o que o Dr. Le Viet Quoc certa vez considerou uma "perspectiva impossível", porque a IA pode resolver muito bem problemas de uma única etapa, mas os problemas matemáticos geralmente têm centenas de etapas.

O "gênio da IA" do Google disse estar orgulhoso de que a pesquisa de engenheiros vietnamitas tenha sido publicada na Nature, a revista científica internacional mais prestigiada. Segundo ele, a IA pode resolver problemas matemáticos e impulsionar o progresso da humanidade.

"Porque a matemática é a linguagem da ciência e da tecnologia. Fazer matemática é a forma de promover o desenvolvimento dessas áreas", disse o Sr. Quoc.

Doan Hung

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