Un doctor vietnamez anunță că o inteligență artificială face matematică și o medalie de aur la Jocurile Olimpice

AlphaGeometry, un instrument de inteligență artificială care poate rezolva probleme complexe de geometrie, realizat de trei doctori vietnamezi, este evaluat de Google ca fiind la egalitate cu un medaliat internațional cu aur la matematică.

Studiul a fost publicat pe 17 ianuarie în Nature, o prestigioasă revistă științifică veche de peste 150 de ani.

Principalii autori ai AlphaGeometry sunt Trinh Hoang Trieu, în vârstă de 29 de ani, absolvent al Universității din New York, și Luong Minh Thang, în vârstă de 36 de ani, absolvent al Universității Stanford, SUA. Trieu și Thang sunt însoțiți de alți trei oameni de știință, inclusiv Dr. Le Viet Quoc, în vârstă de 42 de ani, cunoscut drept „geniul IA” de la Google. Dr. Quoc și Thang sunt, de asemenea, experți seniori la Google DeepMind, departamentul de cercetare în inteligență artificială (IA) al Google.

Cu 30 de probleme de geometrie în perioada 2000-2022 a Olimpiadei Internaționale de Matematică (IMO), AlphaGeometry a rezolvat 25 de probleme în timpul prescris. Între timp, un sistem avansat anterior a rezolvat doar 10 probleme, în timp ce un medaliat cu aur IMO a rezolvat în medie 25,9 probleme.

Conform Google, fiecare olimpiadă are 6 probleme, inclusiv de obicei 2 probleme de geometrie, așa că AlphaGeometry poate gestiona doar 1/3 din probleme. Dacă luăm în considerare doar geometria, această inteligență artificială este la egalitate cu nivelul medaliaților cu aur IMO. Și dacă luăm în considerare numărul total de probleme, acesta este primul model de inteligență artificială din lume care poate depăși pragul medaliei de bronz de la IMO din 2000 și 2015.

Mulți experți în inteligență artificială și matematicieni consideră acesta un rezultat impresionant.

„Este perfect logic ca cercetătorii în domeniul inteligenței artificiale să încerce să rezolve probleme de geometrie IMO, deoarece găsirea soluțiilor la acestea este cam ca șahul, prin faptul că avem foarte puține mutări rezonabile la fiecare pas. Dar sunt totuși surprins că pot face asta”, a spus profesorul Ngo Bao Chau.

Problema 3 a competiției IMO 2025 rezolvată de AlphaGeometry. Fotografie: Furnizată de personaj — Problema 3 a competiției IMO 2025 rezolvată de AlphaGeometry. Fotografie: *Furnizată de personaj*

AlphaGeometry combină un model de limbaj neuronal cu capacități bune de raționament și un motor simbolic specializat în raționament logic, care este apoi personalizat pentru a înțelege geometria.

În primul rând, rețeaua neuronală este antrenată pe baza datelor, create algoritmic cu 100 de milioane de exemple de demonstrații geometrice, fără a utiliza soluții umane. Când AlphaGeometry începe să rezolve o problemă, motorul simbolic va porni primul. Dacă se blochează, rețeaua neuronală va sugera alte modalități de a ajuta.

Acest proces se numește „sub-punctare”, adăugând o linie, bisectând un unghi, desenând un subcerc... exact așa cum ar rezolva o persoană o problemă de geometrie. Bucla continuă până când se dă răspunsul sau până când se termină cele 4,5 ore, timpul alocat pentru problemele din examenul IMO.

Specialitatea acestei inteligențe artificiale, conform celor trei doctori, este că datele de intrare sunt complet artificiale. Trieu a spus că AlphaGeometry generează date de înaltă calitate, suficient de bune pentru a atinge o anumită performanță fără a antrena date din soluții umane. Acest lucru este ceva ce alte instrumente de inteligență artificială, cum ar fi ChatGPT sau Gemini, nu au reușit să facă.

„Simplu spus, AlphaGeometry generează soluții din nimic. Modelele actuale de inteligență artificială vor căuta soluții umane disponibile sau similare”, a declarat Dr. Thang.

Echipa a creat și un sistem, format din sistemul 1 (răspuns rapid, automat, inconștient) și sistemul 2 (lent, logic) combinate. Acest lucru este destul de normal, dar atunci când este combinat cu date artificiale, creează o descoperire importantă.

*Trei doctori vietnamezi la Google DeepMind (de la dreapta la stânga): Le Viet Quoc, Trinh Hoang Trieu, Luong Minh Thang. Fotografie: Furnizată de personaj*

Ideea pentru AlphaGeometry i-a venit lui Trieu în 2019, când căuta un subiect pentru cercetarea sa de masterat la Universitatea din New York.

„Mă gândesc că în liceu îmi plăcea foarte mult să rezolv probleme de geometrie, dar nu eram suficient de bun pentru a da examenul național. Așa că am decis să urmez acest proiect, inițial doar un model care putea rezolva probleme simple de matematică”, își amintește originarul din Quy Nhon.

Inițial studenți la matematică la Liceul Quoc Hoc Hue și la Liceul pentru Supradotați din Ho Chi Minh City, Quoc și Thang au fost rapid atrași de ideea lui Trieu. Trieu s-a alăturat apoi Google DeepMind, unde lucrează din 2021.

Până în iulie 2022, după 10 versiuni, AlphaGeometry a rezolvat prima sa problemă de geometrie. Descoperirea echipei a venit trei luni mai târziu, când a rezolvat o problemă de geometrie la IMO.

Potrivit Dr. Trieu, inteligența artificială creată de grup poate fi folosită ca sistem de ghidare, sprijinind elevii de liceu în învățarea geometriei.

În timpul testelor, Evan Chen, doctorand în matematică la MIT și medaliat cu aur la IMO în 2014, a fost surprins de cât de eficientă era această inteligență artificială. Chen a spus că, de obicei, un program de calculator rezolvă problemele de geometrie folosind sisteme de coordonate și algebră, dar AlphaGeometry folosește reguli geometrice pure, cu unghiuri și triunghiuri similare, la fel cum fac și studenții.

„Eram curios să știu cum a reușit AlphaGeometry să realizeze acest lucru”, a spus Chen.

Dr. Le Ba Khanh Trinh (centru) rezolvă problema numărul 3 la IMO 2015. Foto: Wendy Nguyen — Dr. Le Ba Khanh Trinh (centru) rezolvă problema numărul 3 la IMO 2015. Foto: *Wendy Nguyen*

Acum o lună, când s-a întors la Liceul pentru Supradotați, Dr. Thang i-a trimis Dr. Le Ba Khanh Trinh soluția bazată pe inteligență artificială la problema numărul 3 de la IMO 2015. Aceasta este una dintre cele mai dificile probleme de geometrie din cadrul IMO. AlphaGeometry a oferit răspunsul după 109 pași.

„Domnul Trinh a fost impresionat pentru că problema se rezolva folosind reguli foarte simple, dar nu a fost foarte mulțumit, deoarece soluțiile, potrivit lui, trebuie să aibă suflet, o anumită frumusețe și trebuie să fie conectate între ele”, a relatat domnul Thang. Dr. Trinh a folosit apoi metoda inversiunii, obținând rezultatul după aproximativ 20-30 de pași. Domnul Trinh a câștigat medalia de aur la IMO din 1979 cu un scor perfect și a fost, de asemenea, singurul vietnamez care a câștigat un premiu special la o competiție IMO, cu o soluție frumoasă și concisă la o problemă de geometrie.

Echipa spune că aceasta ar putea fi o modalitate de a continua îmbunătățirea AlphaGeometry. De asemenea, speră că următorii pași ai acestei inteligențe artificiale îi pot ajuta pe oameni să rezolve cele 7 Probleme ale Mileniului.

Dr. Le Viet Quoc considera cândva că este o „perspectivă imposibilă”, deoarece inteligența artificială poate rezolva foarte bine probleme cu un singur pas, dar problemele matematice au adesea sute de pași.

„Geniul inteligenței artificiale” de la Google a declarat că este mândru că cercetările inginerilor vietnamezi au fost publicate în Nature - cea mai prestigioasă revistă internațională. Potrivit lui, inteligența artificială poate rezolva probleme matematice și poate împinge omenirea înainte.

„Pentru că matematica este limbajul științei și tehnologiei. Practicarea matematicii este modalitatea de a promova dezvoltarea acestor domenii”, a spus dl Quoc.

Doan Hung

Legătură sursă