AI會(huì)做奧林匹克數(shù)學(xué)題，成績接近“金牌選手”
谷歌深度思維公司的科學(xué)家開發(fā)了一個(gè)能解國際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽級(jí)別幾何題的人工智能（AI）系統(tǒng)，其表現(xiàn)超過了之前最好的自動(dòng)化定理證明系統(tǒng)。該研究證明了AI能以接近人類最高水平破解復(fù)雜邏輯挑戰(zhàn)的潛力——這正是AI研究的一個(gè)主要目標(biāo)。相關(guān)研究1月18日發(fā)表于《自然》。
奧林匹克水平的數(shù)學(xué)定理證明需要高水平的邏輯推理和解題能力。然而，當(dāng)前基于機(jī)器學(xué)習(xí)的AI系統(tǒng)在證明數(shù)學(xué)定理方面還有困難。機(jī)器學(xué)習(xí)這種AI形式通過向計(jì)算機(jī)提供參考數(shù)據(jù)，讓計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)如何執(zhí)行特定任務(wù)，但由于作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)的人類示范很少，所以定理證明（尤其是幾何學(xué)定理）很難被掌握。
谷歌深度思維的Trieu Trinh和同事描述了一種不需要人類示范的定理證明方法。該系統(tǒng)名為G0，通過綜合復(fù)雜程度各異的數(shù)百萬條定理和證明，利用一個(gè)神經(jīng)語言模型完成自我訓(xùn)練。這種方法結(jié)合符號(hào)演繹引擎（能搜索難題中的大量分支點(diǎn)），能讓G0在無需人類直接輸入的情況下學(xué)習(xí)并解開復(fù)雜問題。
研究者用國際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽（優(yōu)等高中生參加的數(shù)學(xué)定理證明大賽）2000~2020年的30個(gè)問題測(cè)試了該系統(tǒng)。G0解出了其中25題，接近國際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽金牌選手的平均表現(xiàn)，而之前最優(yōu)秀的方法只解出了10題。值得一提的是，G0能生成人類可閱讀的證明，甚至發(fā)現(xiàn)了2004年國際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽定理的一個(gè)新版本。
作者指出，G0目前僅限于幾何學(xué)，但這種方法或許也能應(yīng)用于其他數(shù)學(xué)領(lǐng)域。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06747-5
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