Κ. Χασιώτης: Η ¨εισβολή¨ της τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ) στον κόσμο των μαθηματικών ^Κύριο

Αυτή η επίσημη ημέρα αποτελεί μια εξαιρετική ευκαιρία να αναδείξουμε την ομορφιά και τη σπουδαιότητα της επιστήμης των αριθμών, των μοντέλων και των αναλύσεων στην καθημερινότητά μας. Η ευαισθητοποίηση του παγκόσμιου κοινού σχετικά με τον καθοριστικό ρόλο των μαθηματικών ,αναδεικνύεται ως ζωτικής σημασίας για την αντιμετώπιση των προκλήσεων που αντιμετωπίζουμε στην σύγχρονη εποχή. Αυτές οι προκλήσεις εκτείνονται από την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης και των υπολογιστών μέχρι τη διαχείριση της κλιματικής αλλαγής και την εξασφάλιση της αειφόρου ανάπτυξης. Επιπλέον, η βελτίωση της ποιότητας ζωής σε κάθε κοινωνία, είτε αυτή είναι ανεπτυγμένη είτε αναπτυσσόμενη, αναδεικνύεται ως ουσιαστικός στόχος στο πλαίσιο της ανθρώπινης ανάπτυξης και ευημερίας, μέσω της προαγωγής και της ανάπτυξης των επιστημών.

Η επιλογή της 14ης Μαρτίου για την ημέρα γιορτής των μαθηματικών δεν είναι τυχαία. Η επιλογή της ημέρας (14/3) έγινε με βάση τον αμερικάνικο τρόπο γραφής της ημερομηνίας (μήνας/μέρα) 3-14, η οποία συμπίπτει με αριθμητική τιμή της σταθεράς π (π=3,14). Αυτή η ημερομηνία γνωστοποιείται ως ημέρα του Πί (Pi Day) στον αγγλόφωνο κόσμο, καθώς ο αριθμός πί, που συμβολίζεται με το γράμμα π, αποτελεί τον αναλογικό αριθμό της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του. Το Pi Day επιλέχθηκε ως ημέρα γιορτής των μαθηματικών και αργότερα αναγνωρίστηκε και ως Διεθνής Ημέρα Μαθηματικών από την UNESCO το Νοέμβριο του 2019.

Η ¨εισβολή¨ της τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ) στον κόσμο των μαθηματικών

Με αφορμή τη σημερινή ημέρα, ας δούμε πώς η τεχνητή νοημοσύνη έχει εισχωρήσει στον κόσμο των μαθηματικών και ποια είναι τα οφέλη της αξιοποίησή της, αναδεικνύοντας την αξία της στη σύγχρονη μαθηματική έρευνα και εφαρμογή. Τον τελευταίο καιρό, γίνεται μεγάλη συζήτηση γύρω από τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης όπως το ChatGPT ή το Gemini , τα οποία έχουν προκαλέσει μεγάλο ενδιαφέρον και συζήτηση λόγω της ικανότητάς τους να παράγουν περιεχόμενο που δύσκολα μπορεί να ξεχωρίσει κανείς από την ανθρώπινη παραγωγή. Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) αναφέρεται στην ικανότητα μιας μηχανής να αναπαράγει τις γνωστικές λειτουργίες ενός ανθρώπου, όπως είναι η μάθηση, ο σχεδιασμός και η δημιουργικότητα. Η τεχνητή νοημοσύνη καθιστά τις μηχανές ικανές να «κατανοούν» το περιβάλλον τους, να επιλύουν προβλήματα και να δρουν προς την επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου. Ο υπολογιστής λαμβάνει δεδομένα, τα επεξεργάζεται και ανταποκρίνεται βάσει αυτών. Η τεχνητή νοημοσύνη έχει πράγματι ανοίξει νέους ορίζοντες σε πολλούς τομείς καθώς με την εφαρμογή , έχουν αναπτυχθεί προηγμένα συστήματα που μπορούν να αναλύουν μεγάλο όγκο δεδομένων με μεγάλη ταχύτητα και ακρίβεια, να παράγουν προβλέψεις και να λαμβάνουν αυτόματες αποφάσεις.

Η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) έχει επηρεάσει σημαντικά πολλούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας, και ο κλάδος των μαθηματικών δεν αποτελεί εξαίρεση. Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης στα μαθηματικά έχει επιταχύνει την ανάπτυξη νέων μεθόδων και αλγορίθμων, επιλύοντας προβλήματα που θεωρούνταν δύσκολα ή ακατόρθωτα για τους μαθηματικούς ερευνητές. Επιπλέον, η τεχνητή νοημοσύνη έχει επιτρέψει την αυτοματοποίηση της διαδικασίας ανακάλυψης νέων θεωρητικών αποτελεσμάτων και την εξερεύνηση μεγάλων μαθηματικών χώρων που δύσκολα θα μπορούσαν να εξερευνηθούν από τον ανθρώπινο παράγοντα. Αυτό ανοίγει νέες προοπτικές για την επίλυση προβλημάτων που παραμένουν ανοικτά εδώ και δεκαετίες και την ανάπτυξη νέων τομέων στην ίδια τη μαθηματική επιστήμη.

Ερευνητές από τα πανεπιστήμια του Σίδνεϊ και της Οξφόρδης, καθώς και από τη θυγατρική εταιρία τεχνητής νοημοσύνης DeepMind της Google, εκφράζουν την αισιοδοξία τους για την άνοδο της συνεργασίας μεταξύ των "καθαρών" μαθηματικών και της τεχνητής νοημοσύνης, η οποία αναμένεται να οδηγήσει σε εντυπωσιακά αποτελέσματα. Σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα, η τεχνητή νοημοσύνη έχει ωριμάσει τόσο πολύ, ώστε να μπορεί να συμβάλει στη μαθηματική έρευνα, μια διαδικασία που συχνά βασίζεται στη διαίσθηση και τη δημιουργικότητα, παρόμοια με την τέχνη. Ο κ. Ουίλιαμσον, διεθνώς αναγνωρισμένος για την εργασία του στη θεωρία των αναπαραστάσεων, που εξερευνά τους χώρους ανώτερων διαστάσεων μέσω γραμμικής άλγεβρας, χρησιμοποίησε την τεχνητή νοημοσύνη της DeepMind για να προσεγγίσει μια παλαιά εικασία σχετικά με τα πολυώνυμα Kazhdan-Lusztig, η οποία παρέμεινε ανεπίλυτη επί 40 έτη και αφορά τη βαθιά συμμετρία στην άλγεβρα των ανώτερων διαστάσεων. Οι έρευνες τους αποκάλυψαν μια απροσδόκητη σύνδεση ανάμεσα στις αλγεβρικές και γεωμετρικές σταθερές των κόμβων, ανακαλύπτοντας έτσι ένα εντελώς νέο μαθηματικό θεώρημα.
Όπως είπε ο Λάκεμπι, «είναι γοητευτικό να χρησιμοποιεί κανείς τη μηχανική μάθηση για να ανακαλύπτει νέες και αναπάντεχες διασυνδέσεις ανάμεσα σε διαφορές περιοχές των μαθηματικών. Η εργασία που έγινε στην Οξφόρδη και στο Σίδνεϊ, σε συνεργασία με τη DeepMind, αποδεικνύει ότι η μηχανική μάθηση μπορεί να αποτελέσει ένα πραγματικά χρήσιμο εργαλείο στη μαθηματική έρευνα».

ΠΗΓΕΣ : Nature https://www.nature.com/articles/s41586-021-04086-x
Επεξεργασία – Επιμέλεια:
Χασιώτης Κωνσταντίνος ,Μαθηματικός MSc, Ιδιωτικός υπάλληλος – Εκπαιδευτικός Όμιλος Ευρωιδέα