AI RESEARCH
A Google DeepMind AlphaGeometry-je megoldja a Nemzetközi Matematikai Diákolimpia geometriai feladatait
A Google DeepMind kutatói megalkották az AlphaGeometry-t, „egy tételbizonyítót az euklideszi síkgeometriához, amely megkerüli az emberi bemutatók szükségességét azáltal, hogy több millió tételt és bizonyítást szintetizál különböző összetettségi szinteken”. A tesztek során az AlphaGeometry 25 diákolimpiai szintű matematikai geometriai feladatot oldott meg, „túlteljesítve a korábbi legjobb módszert, amely csak tíz feladatot oldott meg, és megközelítve egy átlagos Nemzetközi Matematikai Diákolimpia (IMO) aranyérmes teljesítményét.”
Ez azért nagy jelentőségű, mert az IMO-feladatok megoldása algoritmus-szintű mesterségbeli tudást és bizonyos fokú kreativitást is igényel.
Az AlphaGeometry létrehozásához a kutatóknak egy hatalmas szintetikus adatkészletet kellett felépíteniük a nyelvi modell előtanításához. Ennek során a hagyományos szimbolikus motorokat párosították nyelvi modellekkel. Pontosabban, szimbolikus rendszerek segítségével emberi mennyiségű szintetikus tételt és bizonyítást generáltak, majd egy nyelvi modellt használtak a bizonyítások kiterjesztésére.
„A generált bizonyítások tisztán olyan dedukciós lépésekből állnak, amelyeket a rendkívül hatékony DD + AR szimbolikus dedukciós motor már elér. A diákolimpiai szintű feladatok megoldásához azonban a legfontosabb hiányzó láncszem az új bizonyítási kifejezések generálása” – írják. „Magas szinten a bizonyításkeresés egy hurok, amelyben a nyelvi modell és a szimbolikus dedukciós motor felváltva fut.”
A Google DeepMind ezután előtanított egy nyelvi modellt a fenti technikákkal generált nagyméretű szintetikus adatkészleten, majd finomhangolta azt a specifikus problémakörre, amelynek megoldására szánták (bár nem magukra a konkrét kérdésekre és válaszokra).
- 25 diákolimpiai szintű geometriai feladatot old meg, szemben a korábbi csúcstechnológiás módszerek 10 megoldásával
- Eléri egy átlagos Nemzetközi Matematikai Diákolimpia aranyérmes teljesítményét
- Szintetikus adatmotort használ, amely több millió tételt és bizonyítást generál emberi közreműködés nélkül
- A rendszer egy hurkot futtat, ahol egy nyelvi modell segédkonstrukciókat javasol, egy szimbolikus motor pedig elvégzi a dedukciós lezárást
- Hatalmas szintetikus adatkészleten lett előtanítva, mielőtt geometriai bizonyításokra finomhangolták volna
Miért fontos?
Az AlphaGeometry példa arra, hogyan használhatjuk a modern AI-t (előtanított nyelvi modelleket) az emberi találékonyság kiegészítésére. Ezzel a szabályalapú rendszereket, mint a szimbolikus motorokat, párosíthatjuk a nyelvi modellek kreativitásával, hogy olyan dolgokat hozzunk létre, amelyek az emberhez hasonló rugalmas kreativitásra képesek a kihívást jelentő tudományos területeken. „Az AlphaGeometry az első számítógépes program, amely felülmúlja az átlagos IMO-versenyző teljesítményét az euklideszi síkgeometriai tételek bizonyításában, túlszárnyalva az erős számítógépes algebrai és keresési bázisvonalakat” – írják a szerzők.