能解國際奧數(shù)競賽題的AI系統(tǒng)問世 接近人類破解復雜邏輯問題的最高水平
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《自然》17日發(fā)表的一項計算科學研究，描述了一個能解國際數(shù)學奧林匹克競賽級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化定理證明系統(tǒng)。該研究證明了AI已接近人類破解復雜邏輯問題的最高水平。
奧林匹克競賽中的數(shù)學定理證明需要高水平的邏輯推理和解題能力。然而，當前基于機器學習的AI系統(tǒng)在證明數(shù)學定理方面還有困難。機器學習通過向計算機提供參考數(shù)據(jù)，讓計算機學習如何執(zhí)行特定任務。但由于作為訓練數(shù)據(jù)的人類示范很少，所以定理證明，尤其是幾何學定理很難被證明。
谷歌“深度思維”團隊此次描述了一種不需要人類示范的定理證明方法。基于這一方法的AI系統(tǒng)名為“阿爾法幾何”（G0）。它綜合了復雜程度各異的數(shù)百萬條定理和證明，并利用一個神經(jīng)語言模型完成自我訓練。這種方法結(jié)合符號演繹引擎（能搜索難題中的大量分支點），能讓G0在無需人類直接輸入的情況下學習并解開復雜問題。
團隊用國際數(shù)學奧林匹克競賽2000年至2020年間的30個問題測試了該系統(tǒng)。G0解出了其中25題，接近國際數(shù)學奧林匹克競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)學奧林匹克競賽定理的一個新版本。
研究人員指出，G0目前僅限于證明幾何學定理，但這種方法或許能應用于其他數(shù)學領域。
【總編輯圈點】
讓AI做一個定理證明，其實比讓AI來玩圍棋、國際象棋等更具挑戰(zhàn)性。想要證明一個特定猜想的真假，需要使用高級別的邏輯推理能力。這比其他識別、分類任務要難得多。棋類的走法總會被預測出來，即使算法沒有給出最佳方案，結(jié)果也能“殊途同歸”。但在定理證明中，只要算法有一次走入死胡同，那就宣告本次解答失敗，性能再好的系統(tǒng)也沒辦法。這就是為什么人們一直把數(shù)學定理證明視為構(gòu)建智能機器的關鍵能力，也是為什么這項成果意義重大的原因。（記者張夢然）
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