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Informatik: KI lernt die Sprache der Mathematik

Bisher konnten neuronale Netze bloß einfache Ausdrücke addieren und multiplizieren. Nun haben Informatiker einen selbstlernenden Algorithmus vorgestellt, der Differenzialgleichungen löst und Stammfunktionen berechnet - und dabei alle bisherigen Methoden übertrifft.
Eine Person schreibt Gleichungen auf eine Glasscheibe. Interessant daran ist, dass sie anscheinend die ganze Zeit in Spiegelschrift schreibt.

In einigen Fachgebieten begegnet man komplizierten mathematischen Ausdrücken: sei es eine Differenzialgleichung in der Biologie, die die Ausbreitung einer Viruserkrankung modelliert, oder ein Integral in der Physik, das die Länge einer bestimmten Kurve berechnet. Um solche Aufgaben zu meistern, muss man häufig tief in die Trickkiste greifen, indem man zum Beispiel einige Terme mühsam umformuliert oder eine Gleichung partiell integriert. Oft kommt man allerdings nicht darum herum, in Formelsammlungen nachzuschlagen. Im Alltag greifen Forscher meist auf algebraische Computerprogramme wie Mathematica, Maple oder Matlab zurück, die mit mathematischen Ausdrücken umgehen können.

Deren Algorithmen sind allerdings nicht perfekt. Nicht immer finden sie das korrekte Ergebnis, zudem brauchen sie für einige Probleme extrem lange. Die französischen Informatiker Guillaume Lample und Francois Charton, beide bei Facebook AI Research in Paris, haben nun einen Algorithmus entwickelt, der diese Aufgabe besser und schneller meistert als bisherige Software. Damit gelang es den Forschern erstmals, einer KI die symbolische Sprache der Mathematik beizubringen …

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  • Quelle

Lample, G., Charton, F.: Deep learning for symbolic mathematics. ArXiv: 1912.01412, 2019