Невиждан скандал в математиката от времето, когато компютър победи Гари Каспаров
Една от най-трудните задачи в историята на математиката най-после получи своето решение, но вместо да се окаже триумф, доказателството отприщи едни от най-големите скандали и разделения в математическия свят.
След повече от 2 века, учените почти бяха стигнали до решение, когато се намеси изкуственият интелект и посредством 10 000 AI агента, успя да намери решение само за 88 часа.
Революционното решение раздели математиците – от една страна е зашеметяващият научен триумф, а от друга - усещането, че правилата на играта са брутално променени от парите и изчислителната мощ, а човешкият мозък е безсилен да се бори с машините и неограничената им памет.
Уравненията на Навие-Стокс
Това са система от сложни диференциални уравнения, които описват движението на флуидите, тоест на течностите и газовете във въздуха и водата.
Формулата за това тяхно движение се използва навсякъде около нас - от прогнозирането на времето и моделирането на океанските течения до проектирането на самолетни крила и изследването на кръвния поток в човешкото тяло.
Въпреки че учените, медиците, инженерите ги използват ежедневно за приблизителни изчисления, чистата математическа теория и най-вече доказателството, оставаше мистерия в продължение на почти два века.
Точно преди четвърт век Математическият институт „Клей“ обяви тази загадка за една от седемте Задачи на хилядолетието (Millennium Prize Problems), предлагайки награда от 1 милион долара за нейното разрешаване.
Вековните усилия
Тези уравненията са формулирани през XIX век от френския инженер Клод-Луи Навие и британския физик Джордж Габриел Стокс.
Големият въпрос на математиката през тези два века не беше просто да се намери конкретно решение, а да се докаже математически дали уравненията винаги работят перфектно в триизмерното пространство.
Математиците така и не успяха да докажат дали при напълно нормални условия флуидите могат да развият т.нар. експлозия - момент, в който скоростта или енергията в някоя миниатюрна точка става безкрайно голема и уравненията престават да действат.
На 8 септември лабораторията OpenAI публикува сензационно научно изследване, в което обяви, че техен нов, изключително мощен вътрешен модел, задвижващ система от 10 000 автономни AI агента, работещи паралелно в продължение на 88 часа, е успял да генерира математическо доказателство.
Решението
Изкуственият интелект доказа, че уравненията на Навие-Стокс наистина могат да се сринат и да развият бърза експлозия на стойностите и то за крайно време.
За да бъдат абсолютно сигурни математиците, доказателството на AI беше автоматично преведено и изцяло проверено чрез математически програмния език Lean, което потвърди логическата му коректност.
Макар че звучи като чиста и абстрактна математика, доказателството на тази задача е изключително важно за реалния свят.
На прост език, то дава отговор на въпроса: Можем ли изобщо да се доверим на математическите модели, с които управляваме съвременния свят
Преди това откритие на изкуствения интелект, човечеството използваше тези уравнения на сляпо. Ние знаехме, че те работят в 99% от случаите, но математически не бяхме сигурни дали и кога това уравнение ще се срине.
Тъй като инженерите използват уравненията на Навие-Стокс, за да проектират самолетни крила, ракети, състезателни коли, мостове и подводници, досега те трябваше да добавят огромни маржове за безопасност и да правят скъпи физически тестове в аеродинамични тунели.
Разбирането кога и как уравненията се сриват ще позволи на самолетите и мостовете да бъдат по-ефективни и сигурни.
Тъй като учените използват тези уравнения, занапред те ще могат по-прецизно да моделират аневризмите и изкуствени сърдечни клапи.
Също така ще се улесни прогнозирането на урагани, торнада, цунами и океански течения.
Турбуленцията
С две думи - доказателството помага да разберем феномена турбуленция, което всъщност е хаотичното движение на въздуха и водата.
Ричард Файнман, който е един от най-великите физици на XX век, нарече турбуленцията "най-важният нерешен проблем на класическата физика". Сега, с новото доказателство, по-лесно ще се предвиждат капризите на времето и по-бързо ще се спасяват хора при бедствия.
Извън самата математика, това постижение е историческо, защото доказа, че изкуственият интелект вече може да открива нови научни истини, които хората не са успели да разгадаят в продължение на векове.
Това означава, че по същия начин AI може да помогне за откриването на нови лекарства, нови източници на чиста енергия и нови материали.
Скандалът
Въпреки историческия характер на постижението, събитието беше съпроводено с огромен скандал в научната общност.
Само 12 часа преди съобщението на OpenAI, известният професор по математика Тристан Бъкмастър от Нюйоркския университет и изследователят Левент Алпьоге от конкурентната компания Anthropic обявиха огромен пробив по същата тема, постигнат с помощта на по-ранни AI модели
Твърди се, че когато в OpenAI са разбрали за работата на независимите учени, там са използвали колосална изчислителна мощ, на стойност около 10-15 милиона долара в токени, за да изпреварят учените в последния момент.
От OpenAI категорично отричат да са използвали чужд труд или лични данни на потребители. Самата компания заяви, че няма да претендира за наградата от 1 милион долара, тъй като целта им е била просто да демонстрират границите на възможностите на AI.
Конкуренцията
Тъй като основният сблъсък в индустрията е между OpenAI и техния пряк конкурент Anthropic, които създадоха Claude, скандалът бързо се разрастна.
Левент Алпьоге, един от двамата учени, направили първоначалния пробив, е щатен изследовател именно в Anthropic.
Именно затова той обвини OpenAI, че са инвестирали колосален изчислителен бюджет за броени дни единствено с цел да не позволят на Anthropic да оберат славата за първия решен математически проблем на хилядолетието.
Другият учен - проф. Тристан Бъкмастър, уважаван математик от Нюйоркския университет (NYU, също обяви, че OpenAI са действали неетично, защото са използвали вътрешна информация от слухове в академичните среди, за да впрегне брутална компютърна мощ, непосилна за университетски бюджет, и да засенчи труда на независимите учени.
Скандалите стигнаха и по-далеч
Появиха се информации, че OpenAI са предложили на проф. Бъкмастър да бъде вписан като съавтор в тяхното финално изследване, но при едно условие - да премахне името на Левент Алпьоге, понеже той работи за конкурента им Anthropic. Професорът категорично е отказал това предложение в името на научната почтеност.
Ефектът на пеперудата
Уравненията на Навие-Стокс дават по-добро разбиране и за „Ефекта на пеперудата“. Двете задачи са различни, но между тях има огромна и много дълбока връзка
„Ефектът на пеперудата“ е метафора от Теорията на хаоса. Тя гласи, че в някои сложни системи дори най-минималната промяна в началното състояние, като размахването на крилата на пеперуда в Бразилия, може да предизвика огромни и непредвидими последици на другия край на света.
Връзката между двете уравнение е в това, че Ефектът на пеперудата живее вътре в уравненията на Навие-Стокс.
Лоренц, откривателят на „Ефекта на пеперудата“, работи с опростена версия на тези уравнения. Той забелязва, че ако закръгли едно число в компютъра си от 0.506127 на 0.506, крайната прогноза за времето след няколко дни става коренно различна.
Затова и уравненията на Навие-Стокс са инструментът, с който се описват движението на въздуха и водата, а „Ефектът на пеперудата“ е причината, поради която този инструмент никога не може да ни даде перфектна прогноза за времето за месеци напред, колкото и мощен компютър да използваме.
Пиратство или безспорно превъзходство
Вълната от реакции сред голямата математическа общност след революционното откритие прерасна в огромен скандал. Случилото се буквално разтърси академичния свят, а реакциите варираха от възхищение до дълбок гняв и тревога за бъдещето на науката.
Преобладаващото мнение на учените е, че OpenAI са извършили академично пиратство. Математиците масово защитават проф. Бъкмастър и Левент Алпьоге. Те подчертават, че двамата учени са базирали стратегията си на труда на испанските математици Диего Кордоба и Луис Мартинес-Зороа.
Академичната общност е силно притеснена, че учените, които използват AI инструменти, като Codex или ChatGPT, в ежедневната си работа, де факто подхранват алгоритмите на Big Tech компаниите. Големият страх е, че тези компании могат да крадат идеите им, преди те да бъдат публикувани.
Водещото научно издание Quanta Magazine и редица анализатори от MIT Technology Review нарекоха събитието „преломен момент в историята на математиката“
Те сравняват този момент с историческия шахматен мач от 1997 г., когато компютърът Deep Blue на IBM победи Гари Каспаров.
Основният извод обаче е още по-важен. Математиката вече изисква толкова колосални технологични ресурси, като $10 милиона за една задача, че обикновените математици и университети просто губят способността си да се конкурират.
Новата роля на човека
OpenAI, от своя страна, публикува детайли, с които се опита да потуши напрежението
Те признаха, че техническият директор Себастиан Бубек е чул слухове за напредъка на Бъкмастър и Алпьоге и това директно е вдъхновило компанията да впрегне своите 10 000 ботове по задачата на 1 септември.
OpenAI официално отстъпи първенството на Бъкмастър и Алпьоге за решаването на по-простите уравнения на Ойлер, като запази претенцията си за крайното решение на Навие-Стокс.
Поуката от случая е, че системата от 10 000 AI агента направи нещо невъзможно за човешкия ум и то за 88 часа. Но дори AI да може бързо на открие пътя, в който и да е лабиринт, човекът е този, който трябва да построи лабиринта или да каже кое изобщо си струва да бъде изследвано.
Все още изкуственият интелект няма собствено любопитство или ценностна система.
Затова и в бъдеще машините ще решават най-трудните казуси, но големите скокове в човешката история често ще продължат да идват от ирационални, абсурдни на пръв поглед идеи, наречени интуиция, които не се поддават на чиста логика, преди да бъдат доказана.
Няма нужда хората да се стремят да бъдат по-бързи от компютрите. Битката е загубена. Те обаче трябва да могат да управляват тези компютри, за да решават глобалните проблеми на човечеството.
