Vedci si s tým lámali hlavu 90 rokov. AI priniesla zásadný prelom v matematike

Spoločnosť Google výrazne posilnila svoj multiagentový systém Antigravity, v ktorom tímy špecializovaných modelov postavených na rodine Gemini riešia 90 rokov staré matematické problémy, overujú zložité dôkazy a optimalizujú nízkoúrovňový softvér. Jadro tohto pokroku tvorí architektúra s názvom Teamwork.

Namiesto toho, aby sa spoločnosť spoliehala na jeden izolovaný jazykový model generujúci dlhú reťaz úvah, čo v praxi často vedie k hromadeniu chýb a halucinácií, nasadzuje paralelne pracujúce tímy nezávislých agentov, upozorňuje Interesting Engineering.

Každý z nich má pridelené výhradne tie súbory a výpočtové nástroje, ktoré nevyhnutne potrebuje na svoju čiastkovú úlohu. O kontrolu výstupov sa následne starajú autonómni kritici a audítori, ktorí výsledky preverujú bez toho, aby sa opierali o pôvodnú logiku autora riešenia.

Široké uplatnenie AI architektúr

Najvýraznejšie úspechy zaznamenal tento prístup v teoretickej matematike a formálnej verifikácii. Systém Teamwork-LEAP dokázal vygenerovať približne 1,8 milióna riadkov kódu v jazyku Lean prostredníctvom 28 800 volaní subagentov, čím úspešne formalizoval takzvané Weilove domnienky.

Ide o kľúčové matematické vety o počte riešení polynomiálnych rovníc nad konečnými poľami, ktoré pôvodne dokázal matematik Pierre Deligne v roku 1974. Kód v asistentovi dôkazov Lean umožňuje počítaču striktne a neomylne skontrolovať každý krok matematického argumentu.

Okrem Weilových domnienok systém dokázal reprodukovať formalizáciu nedávneho dôkazu týkajúceho sa vzniku singularít v konečnom čase pri trojrozmerných Navier-Stokesových rovniciach. Táto oblasť priamo súvisí s jedným zo siedmich Problémov tisícročia, nad ktorým si matematici lámu hlavu už približne deväť desaťročí.

V spolupráci s akademickými inštitúciami pomohli modely Gemini vyriešiť aj Courtade-Kumarovu domnienku z teórie informácií z roku 2013. V tomto prípade umelá inteligencia odvodila analytické ohraničenia a vytvorila počítačom overiteľné certifikáty v prostredí Lean 4, čím sa podarilo dokázať platnosť domnienky v jej úplnej všeobecnosti.

Architektúra Teamwork však neostala len pri abstraktnej matematike a našla uplatnenie aj v prírodných vedách a systémovom inžinierstve. V molekulárnej chémii dokázal tím tridsiatich špecializovaných agentov v prepojení so simulátorom zohľadňujúcim fyzikálne zákony určiť štruktúru zložitých molekúl priamo z dát nukleárnej magnetickej rezonancie. Na náročných testovacích vzorkách dosiahol systém 95 % presnosť na prvý pokus a 100 % úspešnosť v rámci troch najpravdepodobnejších návrhov.

Čoraz rýchlejší a efektívnejší kód

V oblasti softvérového vývoja sa agenti zamerali na prechod zo staršieho kódu do pamäťovo bezpečného jazyka Rust. Spoločnosť Google nechala svojich agentov prepísať dekodér videa libgav1 AV1 z jazyka C++ do približne 170 000 riadkov v jazyku Rust pri zachovaní úplnej zhody výstupov naprieč rozsiahlou testovacou sadou.

freepik

Hoci bol prvotný prepis zhruba štyrikrát pomalší než originál, po sprístupnení profilovacích nástrojov dokázali agenti kód zoptimalizovať natoľko, že verzia v Ruste prekonala pôvodnú implementáciu v C++ o dvadsať až 30 % na procesoroch architektúr x86_64 aj ARM.

Podobný úspech priniesla dvojtýždňová kampaň zameraná na mikrojadro Zircon, kde agenti prepísali zvyšný kód z C++ do zhruba 800 000 riadkov Rustu, pričom výsledné jadro prešlo jednotkovými testami a úspešne nabootovalo na hardvéri ARM64.

Technologický gigant tieto postupy nasadil aj do vlastnej infraštruktúry, kde nový agentový plánovač znížil predčasné prerušovanie úloh na tenzorových procesoroch TPU o 24 % bez negatívneho dopadu na vyťaženie klastrov.

Systém Teamwork spolu s iteratívnym programovacím nástrojom /boost Google sprístupňuje priamo v prostredí Antigravity a zároveň otvára registráciu pre 10 000 akademických výskumníkov, ktorí získajú bezplatný polročný prístup k najvyššej výkonnostnej úrovni tohto systému, pričom špecializované nástroje na formálne dôkazy majú pribudnúť v blízkej budúcnosti.

Čítajte viac z kategórie: Novinky