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新人工智能机器发现数字之间的隐藏关系?或者帮助证明数学猜想

时间:2023-03-19 17:12:14 科技观察

一种新型的人工智能“数学家”,被称为拉马努金机器(RamanujanMachine),具有揭示数字之间隐藏意义的潜力。关系,这种新的人工智能机器可以在需要证明的地方证实数学猜想。该“机器”由寻找猜想或可能正确但尚未得到证实的数学结论的算法组成。猜想是数学定理的起点,由一系列方程式证明。该算法以印度数学家SrinivasaRamanujan的名字命名。拉马努金于1887年出生于一个店员和家庭主妇的家庭,他是一个神童,提出了许多数学猜想,证明和解决了以前从未解决过的方程式。In1918,twoyearsbeforehisuntimelydeathduetoillness,hewaselectedafellowoftheRoyalSociety,thesecondpersontobeelectedafterthemarineengineerArdaseerCursetjeein1841.Indianswhoaremembers.新人工智能机器发现数字之间的隐藏关系?或者帮助证明数学猜想。医疗器械公司美敦力人工智能和数据科学副总裁、Ramanujan机器的开发者之一、物理学家YaronHadad指出,Ramanujan对数字有着与生俱来的感觉,对其他人看不到的模式或关系有敏锐的洞察力。哈达德告诉记者,新的人工智能机器旨在从大量潜在方程中提取有前途的数学模式,这使得拉马努金的名字很合适。机器学习已被用于从图像识别到药物发现的模式发现应用程序,其中算法在程序员很少指导的情况下检测大量数据中的模式。Haddad和他在海法以色列理工学院的同事想看看他们是否可以将机器学习应用到更基础的领域。“我们想看看我们是否可以将机器学习应用到非常非常基础的事物上,所以我们认为数字和数论是非常非常基础的,”哈达德说。研究。)一些研究人员使用机器学习将猜想转化为定理——这一过程称为自动定理证明。相反,Ramanujan机器的目标是首先识别有希望的数学猜想。这曾经是人类数学家的领域,他们提出了著名的提议,例如费马大定理,该定理指出对于所有正整数x、y、z,方程x^n+y^n=z^n,没有n>2的非零整数解。这个著名的猜想是数学家皮埃尔·德·费马(PierredeFermat)于1637年在一本书的页边空白处写下的,但直到1994年才得到证实。为了指导对拉马努金机器的进一步研究,研究人员专注于基本常数,即固定且大部分方程式正确。最著名的常数可能是圆的周长与其直径的比值,通常称为pi。不管圆的大小,pi总是3.14159265...等等。该算法实质上是扫描大量潜在方程,以寻找可能表明存在表示该常数的公式的模式。该程序首先扫描有限数量的数字(可能是5或10),然后记录所有匹配项,然后扩展匹配项以查看模式是否进一步重复。当一个有希望的模式出现时,这个猜想可以用来尝试证明一个数学猜想。哈达德透露,到目前为止,已经产生了100多个有趣的猜想,其中数十个已经得到证实。研究人员将他们的发现发表在期刊《自然》上。他们还建立了一个名为RamanujanMachine.com的网站,以分享由AI算法生成或证明的数学猜想,并从任何想尝试发现新定理的人那里收集证据。用户还可以下载代码来运行他们自己的搜索猜测,或者让机器使用自己计算机上的任何空闲处理空间自行查看。哈达德指出,其部分目标是让外行更多地参与数学世界。研究人员还希望Ramanujan机器将有助于改变数学的完成方式。Haddad认为,很难说数论的进步将如何转化为现实世界的应用,但到目前为止,该算法已经帮助揭示了一种更好的衡量加泰罗尼亚常数非理性的方法,用G表示的数字至少有600,000位数字,但可能是也可能不是无理数。(无理数不能写成分数;有理数可以。)Haddad说该算法还没有回答加泰罗尼亚常数是否有理数的问题,但它是朝着这个目标迈出的一步。AI用机器学习把猜想变成定理?或将大大促进数学的发展。哈达德在一封电子邮件中透露:“我们仍处于这个项目的早期阶段,所有的潜力才刚刚开始展现。我相信将这个概念扩展到数学和物理的其他领域(甚至其他科学领域)将使研究人员从计算机中获取新研究的线索。因此,人类科学家将能够从计算机提供的更广泛的选择中选择更好的目标,从而提高生产力以及对人类知识和子孙后代的潜在影响。“