لغز رياضي عمره 90 عامًا .. OpenAI يفاجئ العلماء بالحل

أعلنت شركة OpenAI عن إنجاز علمي لافت، بعدما تمكّن أحد أنظمة الذكاء الاصطناعي الداخلية التابعة لها من التوصل إلى حل مقترح لمسألة نافييه–ستوكس للوجود والانتظام (Navier–Stokes Existence and Smoothness) ، وهي واحدة من أصعب المسائل المفتوحة في الرياضيات، والتي حيّرت الباحثين لنحو 90 عامًا.

واللافت في الإنجاز أن النظام احتاج إلى نحو 88 ساعة فقط للوصول إلى النتيجة، مستعينًا بآلاف وكلاء الذكاء الاصطناعي الذين عملوا بصورة متوازية لاستكشاف طرق مختلفة لحل المسألة.

ما هي مسألة نافييه–ستوكس؟

تُستخدم معادلات نافييه–ستوكس لوصف حركة السوائل والغازات، بدءًا من تدفق المياه والتيارات الهوائية وحتى الاضطرابات التي تحدث حول أجنحة الطائرات.

ورغم أن هذه المعادلات تعود إلى القرن التاسع عشر، فإن سؤالًا أساسيًا ظل دون إجابة: هل تظل حلول هذه المعادلات في ثلاثة أبعاد منتظمة دائمًا، أم يمكن أن تصل في ظروف معينة إلى نقطة انهيار رياضي أو ما يُعرف بالتفرّد؟

بمعنى أبسط، يريد علماء الرياضيات معرفة ما إذا كانت حركة سائل تبدأ بصورة طبيعية وسلسة يمكن أن تتطور لاحقًا إلى حالة تصبح فيها بعض القيم الرياضية غير محدودة.

وبحسب OpenAI، يشير البرهان الذي توصل إليه نظامها إلى أن حلول معادلات نافييه–ستوكس قد تصل في بعض الحالات إلى نقطة تفقد عندها انتظامها الرياضي، بدلًا من أن تظل سلسة ومستقرة إلى ما لا نهاية.

10 آلاف وكيل ذكاء اصطناعي يعملون معًا

لم يعتمد الإنجاز على نموذج ذكاء اصطناعي واحد يعمل بمفرده.

وقالت OpenAI إنها استخدمت نظامًا داخليًا يعتمد على نموذج أكثر قدرة، مع تشغيل نحو 10 آلاف وكيل ذكاء اصطناعي بالتوازي لاستكشاف مجموعة كبيرة من الأساليب والحلول المحتملة.

وشجعت الشركة مجموعات مختلفة من الوكلاء على تجربة طرق مستقلة، قبل دمج أكثر الأفكار الواعدة ومشاركتها بين المجموعات لمواصلة البحث.

ووصل النظام إلى الحل بعد نحو 88 ساعة من بدء التجربة. وخلال عملية حل مسألة نافييه–ستوكس وحدها، تبادل الوكلاء ملايين الرسائل وأنتجوا كمًا ضخمًا من الرموز النصية خلال عملية البحث.

الذكاء الاصطناعي يراجع البرهان أيضًا

لم تتوقف العملية عند إنتاج الحل.

استخدمت OpenAI أدوات إضافية للمساعدة في تحويل البرهان إلى صيغة رسمية باستخدام نظام Lean ، وهو نظام يُستخدم للتحقق رياضيًا من البراهين.

ونشرت الشركة إلى جانب شرح البرهان نسخته الرسمية المكتوبة باستخدام Lean، بهدف إتاحة النتيجة للباحثين والمتخصصين لمراجعتها.

واحدة من مسائل الألفية

تزداد أهمية الإنجاز لأن مسألة نافييه–ستوكس واحدة من مسائل جائزة الألفية السبع التي حددها معهد كلاي للرياضيات عام 2000، وخصص جائزة قدرها مليون دولار لحل كل مسألة.

لكن إعلان OpenAI لا يعني أن المسألة أصبحت محسومة رسميًا بالفعل.

فالنتيجة لا تزال بحاجة إلى الخضوع لعملية تدقيق ومراجعة من المجتمع الرياضي قبل اعتبارها حلًا نهائيًا معتمدًا لمسألة الألفية.

هل يدخل الذكاء الاصطناعي عصر الاكتشافات العلمية؟

بغض النظر عن النتيجة النهائية لعملية المراجعة، تكشف التجربة عن تغير كبير في الدور الذي يمكن أن يلعبه الذكاء الاصطناعي في البحث العلمي.

فبدلًا من الاقتصار على تلخيص الأبحاث أو تحليل البيانات الموجودة، بدأت أنظمة الذكاء الاصطناعي تدخل إلى مرحلة اقتراح براهين وحلول جديدة لمسائل بحثية مفتوحة .

وإذا اجتاز برهان نافييه–ستوكس التدقيق الرياضي المستقل، فقد يصبح الإنجاز واحدًا من أبرز الأمثلة حتى الآن على قدرة الذكاء الاصطناعي على المساهمة بصورة مباشرة في إنتاج معرفة علمية جديدة، وليس فقط معالجة المعرفة التي أنتجها البشر بالفعل.

المصدر: OpenAI https://openai.com/index/navier-stokes-solution/?utm_source=chatgpt.com