Нейросеть решила девять математических задач, над которыми десятилетиями бились ученые
Метод можно применять и за пределами чистой математики
Исследователи Google DeepMind создали систему искусственного интеллекта AlphaProof Nexus, которая смогла найти и формально доказать решения девяти открытых математических задач венгерского математика Пала Эрдёша. Всего система проверила 353 задачи из его каталога.
В числе результатов — две задачи, которые оставались нерешенными более 50 лет. Кроме того, ИИ доказал 44 гипотезы из 492, связанных с онлайн-энциклопедией целочисленных последовательностей. Результаты работы опубликованы в издании EurekAlert!.
Система предназначена не просто для того, чтобы предлагать ответы на сложные математические вопросы. Она ищет доказательства и проверяет их с помощью специального языка Lean, позволяющего автоматически контролировать правильность каждого логического шага. Такой подход помогает обнаруживать ошибки, которые могут оставаться незаметными в обычном тексте, даже если рассуждение выглядит убедительным.
Как устроена система
AlphaProof Nexus разработали на основе прежних математических инструментов Google DeepMind, в том числе AlphaProof, которую ранее обучили решать сложные математические задачи. В 2024 году AlphaProof вместе с другой системой компании, AlphaGeometry 2, решила четыре из шести задач Международной математической олимпиады. Теперь исследователи попытались приспособить этот подход для решения открытых проблем, над которыми работают профессиональные математики.
В новой системе большие языковые модели объединены с инструментами формального доказательства. Сначала ИИ анализирует математическую задачу, представленную на языке Lean, а затем пытается найти решение.
Какие задачи удалось решить
Исследователи испытали AlphaProof Nexus на нескольких наборах математических проблем. В каталоге Эрдёша они выбрали 353 открытые задачи, из которых ИИ решил девять. Это не означает, что система разобралась со всеми нерешенными вопросами математика: речь идет только о тех задачах, которые вошли в эксперимент.
Еще одним направлением проверки стали гипотезы, связанные с Онлайн-энциклопедией целочисленных последовательностей — базой данных, в которой собраны последовательности чисел и сведения об их свойствах. Из 492 открытых гипотез система доказала 44.
Помимо этого, исследователи проверили ее на других задачах исследовательского уровня. Полученные результаты затрагивали, в частности, алгебраическую геометрию, оптимизацию, квантовую оптику и теорию графов. Это показывает, что подобные системы можно применять не только к задачам из одного раздела математики.
Две из решенных задач Эрдёша оставались открытыми более полувека. Впрочем, возраст задач различался, и говорить о том, что все девять вопросов не удавалось решить в течение десятилетий, было бы неверно.
Почему важна автоматическая проверка
Пал Эрдёш — один из самых известных математиков XX века, работавший прежде всего в теории чисел и комбинаторике. Он сформулировал множество задач, часть которых математики продолжают исследовать спустя десятилетия после его смерти. Эти вопросы нередко требуют не вычислений в привычном смысле, а поиска нового доказательства — строгой цепочки рассуждений, которая показывает, почему утверждение верно или неверно.
Одна из трудностей при использовании языковых моделей в математике состоит в том, что они могут выдать убедительно выглядящее решение с незаметным логическим пробелом. Поэтому важен не только сам ответ, но и возможность независимо проверить доказательство.
Lean позволяет представить математическое утверждение и доказательство в формальном виде, после чего специальный проверяющий инструмент контролирует каждый шаг. Если в доказательстве есть ошибка или пропущено необходимое обоснование, проверка не проходит.
Есть и еще один нюанс: по результатам экспериментов, базовая схема, в которой языковая модель предлагает доказательство, а Lean проверяет его и возвращает замечания, тоже смогла решить те же девять задач Эрдёша.
Авторы исследования считают, что этот метод можно применять и за пределами чистой математики. В частности, формальный поиск доказательств и автоматическая проверка рассуждений могут помочь в задачах оптимизации, теории графов и квантовой оптики — областях, где математические доказательства используются для обоснования научных выводов.
При этом работа не означает, что ИИ уже способен самостоятельно решать любые сложные научные задачи. В эксперименте он нашел доказательства лишь для части выбранных открытых проблем. Однако исследование демонстрирует способ, с помощью которого языковые модели могут не только генерировать математические идеи, но и превращать их в доказательства, пригодные для строгой автоматической проверки.
Photo For Everything / Shutterstock / Fotodom
Популярные комментарии
АндрейАбсолютно согласен! Надо ещё и математику убрать, а то учат детей думать и раскладывать по полочкам! И читать и грамотно общаться сейчас не в моде. Есть же нейросеть! И комментарии поможет написать! Отправлять в школу только на физкультуру, труды и ОБЗиР. А все остальные предметы платно и по желанию! Хотя и эти три предмета требуют особой подготовки, поэтому их надо тоже по желанию, а лучше вообще платно!
«Врачей жалко. А вас, тварей, нет». Честный монолог учительницы о том, что стоит за особым статусом педагогов
Виктория Ильина«Короткий ответ: никак» — пожалуй, самая спорная рекомендация статьи. Да, признание родителей не изменит прошлого, а разговор не гарантирует извинений. Но это не значит, что о пережитом нужно молчать. Между «устроить суд истории» и «закрыть тему» есть третья возможность: спокойно рассказать, что помнишь, что чувствовал и как это на тебя повлияло. Не ради мести или покаяния, а чтобы назвать пережитое своими словами и обозначить границы. Родители могут искренне не помнить — но статья лишь предполагает это, не зная обстоятельств конкретной семьи. Избирательность памяти сама по себе не доказывает ни забывчивости, ни правоты одной из сторон. Почему же защитная версия взрослых считается вероятной, а желание выросшего ребёнка высказаться объявляется попыткой «переписать детство»? Забыть старые обиды по приказу невозможно. Молчание не означает, что проблема решена. Исследования также показывают: пережитое в детстве насилие связано с повышенным риском повторения жестокого или пренебрежительного обращения со своими детьми. Поэтому очень важно не «оставить родителей в покое», а осмыслить свой опыт и не передать его дальше. Разумеется, разговор стоит подготовить и вести без оскорблений. А вот объявлять молчание универсальным способом исцеления — безответственно, важно не просто прекратить разговоры о прошлом, а именно разобраться, как не воспроизвести пережитую несправедливость уже в отношениях со своими детьми.
Родители били меня в детстве, а теперь говорят, что ничего не было. Почему они так делают?
Юрий НикольскийПолвека сохраняю вес. Утром встаю на весы. Если вес выше той отметки, что установил полвека тому назад, то в этот день пищи на четверть меньше предыдущего дня. Ем по 6 раз в день, йогурт за час до сна. Не редко толстеют в годы, когда перестают расти — здесь уменьшаются затраты, а привычка есть столько же сохраняется. Второй период после окончания учёбы — начинается спокойная жизнь. Третий период — организм стареет, то новые клетки образуются всё реже. Сейчас потребляю пищи в 3 раза меньше чем полвека тому назад. Для женщин ещё есть периоды, связанные с беременностью.
Дело не в гормонах: 10 ошибок, из-за которых вы не можете похудеть








