Новый искусственный интеллект генерирует математические гипотезы, которые нужно доказать

Ученые создали программу под названием «машина Рамануджана», которая способна выдвигать гипотезы из области теории чисел. На сегодняшний день алгоритм создал более 100 интересных гипотез, из которых математики доказали несколько десятков.
Новый искусственный интеллект генерирует математические гипотезы, которые нужно доказать
Anton Belitskiy/Getty

Раньше программы только пытались доказывать гипотезы, которые выдвигал человек. «Машина Рамануджана» работает в обратном порядке: она находит возможные взаимосвязи между числами, универсальность которых математикам нужно доказывать

Машинное обучение позволяет алгоритмам обнаруживать закономерности в больших объемах данных. Программы такого типа уже нашли применение в различных областях: они распознают лица, расшифровывают мертвые языки и выращивают искусственные органы. 

Исследователи из Израильского технологического института Технион решили выяснить, можно ли использовать алгоритмы с машинным обучением для чего-то более фундаментального, например, выявления новых закономерностей в теории чисел. В более ранних исследованиях ученые создавали программы, которые доказывали задаваемые гипотезы. Израильские математики решили пойти в обратную сторону и заставить искусственный интеллект генерировать математические утверждения, которые требуется доказать.

Созданный исследователями искусственный интеллект получил название «машина Рамануджана» в честь индийского математика Сринивасы Рамануджана. За 33 года своей короткой жизни он смог открыть и доказать более 120 формул из теории чисел. Теперь его дело может продолжить алгоритм с машинным обучением. Программа уже смогла придумать более ста гипотез, для нескольких десятков из которых исследователи нашли доказательства.

В своей работе авторы сосредоточились на выражениях, включающих различные константы. Алгоритм анализирует множество уравнений с постоянными величинами, а затем ищет в них закономерности. Если программа находит потенциальную гипотезу, то проверяет ее сначала на небольшом наборе чисел, а затем расширяет дальше, после чего предлагает исследователям доказать ту или иную взаимосвязь.

Математики даже создали специальный сайт, где можно прочитать про принцип работы алгоритма, запустить «машину Рамануджана» и постараться доказать гипотезу, которую она выдаст. Своим изобретением исследователи надеются изменить подход к изучению теории чисел.

Статья об открытии опубликована в журнале Nature.