Изкуствен интелект открива скрити модели в числата
Нов неестествен интелeкт – „ математик “, прочут като машината Рамануджан, може евентуално да разкрие скрити връзки сред числата.
„ Машината “ се състои от логаритми, които търсят догатки или математически изводи, които евентуално са правилни, само че не са потвърдени. Прогнозите са изходните точки на математическите теореми, които са изводи, потвърдени посредством поредност от уравнения.
Наборът от логаритми е кръстен на индийския математик Сриниваса Рамануджан. Роден през 1887 година от родители – служащ в магазин и стопанка, Рамануджан е дете-чудо, което измисля доста математически догатки, доказателства и решения на уравнения, които в никакъв случай преди не са били решавани. През 1918 година, две години преди ранната си гибел от болест, той е определен за член на Кралското общество в Лондон, ставайки едвам вторият индиец, който е признат в влиятелния клуб.
Рамануджан имал вродено чувство за числа и око за модели, които убягват на други хора, споделя физикът Ярон Хадад, вицепрезидент с направление Изкуствен разсъдък и просвета за данни, в компанията за медицински произведения Medtronic и един от разработчиците на новата машина. Новият математик с изкуствен интелект е предопределен да извади обещаващи математически модели от огромни набори евентуални уравнения, споделя Хадад.
Машинното образование, при което логаритъмът открива модели в огромни масиви данни с минимална тенденция от програмистите, е употребявано в разнообразни приложения за намиране на модели, от различаване на изображения до разкриване на опиати. Хадад и сътрудниците му от Технион-Израелския софтуерен институт в Хайфа желаеха да видят дали могат да употребяват машинното образование за нещо по-фундаментално.
„ Искахме да забележим дали можем да използван машинно образование към нещо, което е доста, доста главно, тъй че сметнахме, че числата и теорията на числата са доста, доста съществени “, сподели Хадад пред Live Science. (Теорията на числата е проучване на цели цифри или цифри, които могат да бъдат записани без дроби.)
Вече някои откриватели употребяват машинно образование, с цел да трансфорат догатките в теореми – развой, наименуван автоматизирано доказване на теореми. Вместо това задачата на машината Ramanujan е да разпознава обещаващи догатки преди всичко. По-рано това е било сферата на занимания на хората математици, които са излизали с известни оферти, като последната теорема на Ферма, която твърди, че няма три позитивни цели цифри, които могат да разрешат уравнението an + bn = cn, когато n е по-голямо от 2. ( Тази известна хипотеза е написана в полетата на книга от математика Пиер дьо Ферма през 1637 година, само че е потвърдена чак през 1994 г.)
За да насочат машината Рамануджан, откривателите се концентрират върху съществени константи, които са цифри, които са закрепени и фундаментално правилни в уравненията. Най-известната константа може да бъде съотношението на обиколката на кръга към неговия диаметър, по-известно като цифрата Рi. Независимо от размера на кръга, това съответствие постоянно е 3.14159265.
По създание логаритмите сканират огромен брой евентуални уравнения в търсене на модели, които могат да демонстрират съществуването на формули, които да изразят такава константа. Програмите първо сканират стеснен брой числа, може би пет или 10, и по-късно записват всички съвпадения и ги уголемяват, с цел да видят дали шаблоните се повтарят в допълнение.
Когато се появи обещаващ модел, догатката е налично за опит за доказателство. Досега са основани над 100 завладяващи догадки, споделя Хадад, и бяха потвърдени няколко десетки.
Изследователите оповестиха резултатите си на 3 февруари в списание Nature. Те също по този начин сътвориха уеб страница, RamanujanMachine.com, с цел да споделят догатките, генерирани от логаритмите, и да събират опити за доказателства от всеки, който би желал да нанесе удар с откриването на нова теорема. Потребителите могат също да изтеглят кода, с цел да извършват лични търсения на догатки или да оставят машината да употребява аварийното им пространство за обработка на личните си компютри, с цел да търси сама. Част от задачата, споделя Хадад, е да притеглим неспециалистите по-активно към света на математиката.
Трудно е да се каже по какъв начин напредъкът в теорията на числата ще се трансформира в приложения от действителния свят, споделя Хадад, само че до момента логаритъмът е оказал помощ да се открие по-добра мярка за ирационалност за константата на Каталан, число, обозначено с G, което има най-малко 600 000 числа, само че може или не може да бъде ирационално число. (Ирационалното число не може да бъде записано като дроб; рационалното число може.) Алгоритъмът към момента не е дал отговор на въпроса дали константата на Каталан е или не е рационална, само че е една стъпка по-близо до тази цел, споделя Хадад.
„ Все още сме в най-ранните стадии на този план, където цялостният капацитет едвам стартира да се разкрива “, споделя Хадат пред Live Science. „ Вярвам, че обобщаването на тази идея в други области на математиката и физиката (или даже в други области на науката) ще даде опция на откривателите да получат вероятни нови проучвания от компютри. Така че хората учени ще могат да избират по-добри цели, върху които да работят, въз основата на по-широка селекция, предлагана от компютрите, и по този метод да усъвършенства тяхната продуктивност и евентуалното им влияние върху човешкото познание и бъдещите генерации. „
