Искусственный интеллект решил математическую задачу, которая 80 лет ставила ученых в тупик
Недавно мир науки потрясла новость: модель OpenAI смогла самостоятельно решить одну из самых известных задач в комбинаторной геометрии, над которой математики работали почти восемь десятилетий. Ещё более неожиданным стало то, что искусственный интеллект опроверг гипотезу, которую многие считали правильной. Почему люди не могли найти это решение раньше и насколько серьёзно такой успех может изменить науку, рассказывает The Wall Street Journal.
История этой задачи началась более 80 лет назад и связана с именем Пала Эрдёша (Erdős Pál) — одного из самых плодовитых и эксцентричных математиков XX века, путешествовавшего по миру с одним чемоданом. Ученый оставил после себя сотни научных работ и целый список сложных вопросов. Среди его любимых задач была так называемая проблема единичного расстояния.
Суть этой задачи на первый взгляд кажется простой: если вы поставите на листе бумаги определенное количество точек, какое максимальное количество пар этих точек может находиться на расстоянии ровно в одну единицу друг от друга?
В 1946 году Эрдёш предложил размещение n точек в виде специальной решетки и высказал гипотезу, что при любой другой конфигурации количество пар точек на расстоянии в одну единицу не будет существенно больше. За решение этой задачи Эрдёш в свое время назначил награду в 500 долларов. Десятилетиями математики пытались подтвердить его догадку, но все попытки заканчивались неудачей.
Ситуация изменилась, когда за дело взялся искусственный интеллект от OpenAI. Исследователи дали новой модели эту задачу в качестве теста, чтобы выяснить, лучше ли она, чем предыдущие модели, не ожидая сенсации.
Однако результат ошеломил даже скептиков: ИИ не просто решил задачу, он опроверг гипотезу Эрдёша. Модель показала, что количество пар точек, находящихся на расстоянии в одну единицу друг от друга, может расти быстрее, чем предполагал Эрдёш. Таким образом, его давняя гипотеза оказалась ошибочной.
Почему люди пропускали это решение столько лет?
Ученые выделяют несколько основных причин. Одна из возможных причин заключается в том, что большинство исследователей десятилетиями пытались доказать гипотезу Эрдёша. Само направление поиска было задано предыдущей историей задачи. Модель же не имела таких интеллектуальных ограничений и была готова рассматривать даже маловероятные пути.
Другая причина связана с тем, как работает современный искусственный интеллект. Люди обычно специализируются в относительно узких областях. Модель может одновременно использовать знания из разных разделов математики. В этом случае решение объединило идеи из алгебраической теории чисел и дискретной геометрии — областей, которые традиционно считаются довольно далекими друг от друга.
Наконец, искусственный интеллект обладает практически неограниченным терпением. Он может часами и днями проверять направления, которые человек посчитал бы безнадежными и забросил.
По оценкам исследователей, модель создала ход рассуждений объемом около 75 тысяч слов — примерно столько же, сколько в первой книге про Гарри Поттера. ИИ же работал без перерывов на сон, еду или другие дела. По оценкам, на все решение потребовалось около 32 часов работы мощного сервера и примерно 1000 долларов затрат на вычисления.
Искусственный интеллект меняет будущее науки
Такие кардинальные изменения в научном мире могут вызывать разные чувства — от тревоги до восхищения. Однако сами разработчики из OpenAI смотрят на будущее математиков с неожиданным оптимизмом. Они уверены: искусственный интеллект не уничтожит профессию, а, наоборот, поможет людям достичь новых высот.
В качестве примера они приводят шахматы. Когда-то боялись, что компьютерные победы над чемпионами убьют интерес к игре. На самом деле произошло обратное: благодаря анализу машин, люди стали играть лучше и глубже понимать стратегию.
ИИ для математика — это как сверхмощный калькулятор: он не убивает любопытство, а расширяет границы. Ученые уже начали использовать методы, найденные моделью, чтобы штурмовать другие сложные задачи, которые раньше казались неподъемными.
Безусловно, нужно сохранять трезвый взгляд. Решение одной, пусть и знаменитой, задачи Эрдёша — это еще не создание «сверхчеловеческого интеллекта». Но игнорировать этот факт уже невозможно.
Эта история стала очередным доказательством того, что искусственный интеллект способен двигать вперед фундаментальную науку в любой области, где есть сложные задачи. Гипотеза о пользе ИИ для большой науки — это уже доказанный факт. Или, как в случае с задачей Эрдёша, — блестящее опровержение старых сомнений.
Комментарии