الذكاء الاصطناعي يعجز عن حل مسائل الرياضيات الصعبة

تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)
تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)
TT

الذكاء الاصطناعي يعجز عن حل مسائل الرياضيات الصعبة

تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)
تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)

قام فريق دولي من الباحثين في مجال الذكاء الاصطناعي وعلماء الرياضيات التابعين لعدة مؤسسات في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة بتطوير مقياس رياضي، يسمح للعلماء باختبار قدرات أنظمة الذكاء الاصطناعي على حل مشاكل رياضية صعبة للغاية.

وأظهرت نتائج دراستهم المنشورة على منصة «أركيف بريبرنت (arXiv preprint)» للأوراق البحثية أن أنظمة الذكاء الاصطناعي التي حققت درجات جيدة من قبل، وفق كثير من المعايير والمقاييس التقليدية، لم تتمكن من تسجيل درجات أعلى من 2 في المائة في تقديم حلول للمسائل الرياضية الصعبة، وفق مقياس الاختبارات الجديد.

ووفق بيان منشور، الثلاثاء، على منصة «ساينس إكس نتورك» فإنه على مدى السنوات القليلة الماضية، أصبحت برامج الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق مثل «شات جي بي تي (ChatGPT)» أكثر تطوراً، وبالتالي تبدو في بعض الأحيان وكأنها تتمتع بمستوى عالٍ جداً من الذكاء يجعلها قادرة على حل كثير من المعضلات في كثير من المجالات المختلفة. إلا أنه وفقاً لنتائج الدراسة الأخيرة هناك مجال واحد لا يزالون يفشلون فيه، حل مشاكل الرياضيات الصعبة.

ومع استمرار عمل مطوري أنظمة الذكاء الاصطناعي من أجل تحسين مهارات الرياضيات في نماذجهم، فقد طوروا عدداً من المقاييس لتكون بمثابة وسيلة لاختبار تقدمهم، ومنها اثنان هما الأكثر شعبية؛ MATH وGSM8K.

وبمرور الوقت، تحسنت برامج ذكاء اصطناعي إلى الحد الذي أصبحت فيه قادرة على تسجيل درجات تصل إلى 90 في المائة في هذه اختبارات تلك المقاييس.

ولكن كما لاحظ أعضاء فريق الدراسة، فإن مستوى صعوبة مثل هذه المقاييس ليس مرتفعاً بما يكفي، لذا قرروا أن هناك حاجة إلى مقياس جديد لاختبارات قدرات الذكاء الاصطناعي في حل المسائل الرياضية الصعبة، وعليه أنشأوا مقياساً جديداً يفي بهذا الغرض، أطلقوا عليه اسم FrontierMath، وهو الذي يقدم مقياساً مستمراً للتقدم في التفكير الرياضي المعقد للذكاء الاصطناعي.

ومن ثم تواصل فريق البحث مع بعض من ألمع العقول في مجال الرياضيات، وطلبوا منهم تقديم بعض مسائل الرياضيات الصعبة حقاً، وبالفعل تلقوا المئات منها.

وكما يقول الباحثون، فإن «مثل هذه المسائل ليست فريدة من نوعها فحسب، بل إنها تتطلب أيضاً مستوى عميقاً من الفهم للرياضيات. وقد يستغرق حل بعضها عدة أيام». كما تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع، من نظرية الأعداد إلى الهندسة الجبرية (أحد فروع علم الجبر). وللحصول على درجات جيدة في معيار FrontierMath، يجب أن يتمتع نظام الذكاء الاصطناعي بالإبداع والبصيرة، وما يصفه فريق البحث بـ«الخبرة العميقة في المجال».

ويوضح الباحثون: «نجحت نماذج الذكاء الاصطناعي في حل أقل من 2 في المائة من المسائل الرياضية الصعبة فقط، مما يكشف عن فجوة هائلة بين قدراتها، وبراعة أفراد المجتمع العلمي الرياضي من العلماء والباحثين».

وأضافوا: «رغم تقدم أنظمة الذكاء الاصطناعي في محاولة للوصول إلى القدرات الرياضية نفسها على مستوى الخبراء والمتخصصين، فإن منصة FrontierMath تقدم اختبارات صارمة تستطيع أن تقيس مدى هذا التقدم».


مقالات ذات صلة

«ثورة الذكاء الاصطناعي» تطغى على «قمة الويب» في لشبونة

تكنولوجيا خلال جلسة في «قمة الويب» 2024 في لشبونة عاصمة البرتغال 12 نوفمبر 2024 (إ.ب.أ)

«ثورة الذكاء الاصطناعي» تطغى على «قمة الويب» في لشبونة

يطغى الذكاء الاصطناعي والتحوّلات الناتجة عنه على المناقشات خلال «قمة الويب» التي تُعقَد في لشبونة هذا الأسبوع على خلفية إعادة انتخاب ترمب رئيساً لأميركا.

«الشرق الأوسط» (لشبونة)
تكنولوجيا «Google Vids» هي أداة بسيطة لإنشاء فيديوهات احترافية تدعم العمل الجماعي والذكاء الاصطناعي لإعداد المخططات وإضافة الصور تلقائياً (غوغل)

«غوغل» تكشف عن خدمة جديدة لإنتاج الفيديوهات للمؤسسات

تستهدف هذه الخدمة الشركات التي تتطلع إلى إنتاج محتوى مرئي احترافي بكفاءة وسرعة دون الحاجة للخبرة الفنية العميقة.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا تتيح «فينغيج» قوالب وأدوات تخصيص سهلة بينما تستخدم «نابكن إيه آي» الذكاء الاصطناعي لتحويل النصوص إلى تصميمات جذابة (فينغيج)

أدوات مميزة لتحويل أفكارك إلى تصميمات مرئية جذابة

تخيل أن بإمكانك تصميم إنفوغرافيك أو تقرير جذاب بسهولة!

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
خاص يتطلب «واي فاي 7» بنية تحتية متقدمة ودعماً لمعدلات بيانات أعلى (أدوبي)

خاص كيف يدعم «واي فاي 7» التحول الرقمي وشبكات القطاعات الحيوية؟

يعزز «واي فاي 7» الاتصال عالي السرعة ويدعم التحول الرقمي في القطاعات الحيوية مع تحسين الأمان وكفاءة استهلاك الطاقة لتحقيق الاستدامة.

نسيم رمضان (دبي)
تكنولوجيا أنظمة الذكاء الاصطناعي تخلق انبعاثات هائلة تضر بالبيئة (رويترز)

دراسة: الذكاء الاصطناعي يخلق انبعاثات هائلة تضر بالبيئة

قالت دراسة علمية جديدة، إن أنظمة الذكاء الاصطناعي تخلق انبعاثات هائلة تضر بالبيئة بشكل كبير.

«الشرق الأوسط» (بكين)

اكتشاف 3 مجرات من «الوحوش الحمراء»

يمنح الغبار هذه المجرات الضخمة الثلاث مظهراً أحمر مميزاً (تلسكوب جيمس ويب)
يمنح الغبار هذه المجرات الضخمة الثلاث مظهراً أحمر مميزاً (تلسكوب جيمس ويب)
TT

اكتشاف 3 مجرات من «الوحوش الحمراء»

يمنح الغبار هذه المجرات الضخمة الثلاث مظهراً أحمر مميزاً (تلسكوب جيمس ويب)
يمنح الغبار هذه المجرات الضخمة الثلاث مظهراً أحمر مميزاً (تلسكوب جيمس ويب)

تمكن فريق دولي، بقيادة جامعة جنيف السويسرية (UNIGE)، يضم البروفيسور ستين وويتس من جامعة باث في المملكة المتحدة، من تحديد 3 مجرات فائقة الكتلة، تعرف بـ«الوحوش الحمراء»، كل منها تقريباً بحجم مجرة ​​درب التبانة، ويعتقد أنها تجمعت بالفعل خلال أول مليار عام بعد الانفجار العظيم.

وتشير نتائج الباحثين إلى أن تكوين النجوم في الكون المبكر كان أكثر كفاءة وسرعة مما كان يعتقد سابقاً، ما يشكل تحدياً للنماذج الفلكية الحالية حول تكوين المجرات.

جرى الاكتشاف المذهل، المنشور اليوم (الأربعاء) في دورية «نيتشر» (Nature)، بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، وهو جزء من برنامج «فريسكو - جيمس ويب» (JWST FRESCO).

شرع البرنامج في تحليل عينة كاملة من مجرات خطوط الانبعاث (ELGs)، تتميز بالانبعاثات الضوئية القوية، بشكل منهجي خلال أول مليار سنة من تاريخ الكون. وتظهر خطوط الانبعاث هذه كخطوط ساطعة عند أطوال موجية محددة، وتبرز على خلفية أغمق من الطيف الكوني.

ووفق النتائج، مكّن وجود خطوط الانبعاث الفريق البحثي من تحديد المسافات إلى المجرات في العينة المدروسة بدقة.

وفي المقابل، سمحت المعرفة الدقيقة بالمسافات وقوة خطوط الانبعاث للباحثين بقياس كمية النجوم الموجودة داخل المجرات بشكل موثوق. وقد برزت المجرات الثلاث في صور التليسكوب بهذا الشكل بسبب محتواها الكبير من النجوم.

وقال البروفيسور وييتس، المؤلف المشارك لدراسة «نيتشر» ورئيس كرسي هيروكو شيروين في علم الفلك خارج المجرات في قسم الفيزياء بجامعة باث: «إن العثور على 3 وحوش ضخمة من هذا القبيل بين العينة يشكل لغزاً محيراً».

وأوضح، في بيان، صادر الأربعاء: «يميل كثير من العمليات التي تحدث أثناء تطور المجرات إلى إدخال خطوة تحدّ من سرعة تحويل الغازات الكونية إلى نجوم، ومع ذلك يبدو أن هذه الوحوش الحمراء قد نجحت بطريقة أو بأخرى في التهرب بسرعة من معظم هذه العقبات».

وحتى خروج نتائج الدراسة الجديدة إلى النور، كان يُعتقد أن جميع المجرات تشكلت تدريجياً داخل هالات كبيرة من المادة المظلمة. وتلتقط هالات المادة المظلمة الغاز (الذرات والجزيئات) وفق الجاذبية. وعادةً ما يتحول 20 في المائة من هذا الغاز، على الأكثر، إلى نجوم في المجرات.

ومع ذلك، تتحدى النتائج الجديدة هذا الرأي، حيث تكشف أن المجرات الضخمة في الكون المبكر ربما نمت بسرعة وكفاءة أكبر مما كان يُعتقد سابقاً.

جرى التقاط كل هذه التفاصيل في دراسة «فريسكو» (FRESCO) من خلال تقنيات «التحليل الطيفي» باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء التابعة للتلسكوب «JWST»، وهي طريقة تسمح بالتقاط الضوء لجميع الأجسام في مجال الرؤية وتفكيكه إلى أطوال موجية مكونة له. وهذا يجعلها طريقة ممتازة لقياس المسافات الدقيقة والخصائص الفيزيائية للمجرات.

لقد سمحت قدرات «جيمس ويب» غير المسبوقة لعلماء الفلك بدراسة المجرات بشكل منهجي في الكون البعيد المبكر، ما يوفر رؤى حول المجرات الضخمة والمغطاة بالغبار.

ومن خلال تحليل المجرات المدرجة في مسح «فريسكو»، وجد العلماء أن معظم المجرات تتناسب مع النماذج الحالية. لكنهم وجدوا 3 مجرات ضخمة بشكل مدهش، مع كتل نجمية مماثلة لمجرة درب التبانة اليوم.

ووفق نتائج الدراسة، فإن هذه المجرات تشكل النجوم بكفاءة تقدر بضعف كفاءة المجرات ذات الكتلة الأقل من نفس الفترة الزمنية أو المجرات العادية في أوقات لاحقة من تاريخ الكون. ونظراً لمحتواها العالي من الغبار، الذي يمنح هذه المجرات الضخمة الثلاث مظهراً أحمر مميزاً في صور «جيمس ويب»، فقد تم تسميتها بالوحوش الحمراء الثلاثة.

وهو ما علّق عليه الدكتور مينجيوان شياو، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة والباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في جامعة جنيف، بقوله: «إن نتائجنا تعيد تشكيل فهمنا لتكوين المجرات في الكون المبكر».