A MI oldotta meg a Millenniumi Problémát

A matematika történetének egyik legmeghatározóbb, évtizedek óta megválaszolatlan kérdésére adhatott választ a mesterséges intelligencia. Az OpenAI hivatalos közlése szerint sikerült jelentős áttörést elérni a Cambridge-i Clay Matematikai Intézet által alapított úgynevezett Millenniumi Problémák egyikén. A felfedezés híre azonnal bejárta a nemzetközi tudományos és gazdasági sajtót, hiszen a hét kitüntetett matematikafeladvány közül eddig mindössze egyet tudott emberi erőből megoldani a tudóstársadalom. A tét óriási, ugyanis az intézet még a kétezres évek elején feladatonként egymillió dolláros díjat tűzött ki a pontos bizonyításokért. Az aktuális eredmény a fizika és a mérnöki tudományok szempontjából kulcsfontosságú Navier-Stokes-egyenletek viselkedésére vonatkozik, amely a folyadékok és gázok áramlását írja le.

A Navier-Stokes-egyenletek pontos teoretikus háttere a mindennapi élet számos területét érinti. Ezen számítások segítségével modellezik a meteorológusok az elhúzódó időjárási jelenségeket, így például az El Niño alakulását, de a járműiparban az autók és repülők áramvonalasságának tervezésekor is alapvető referenciaértékként szolgálnak. Az orvostudomány szintén ezekre a matematikai összefüggésekre támaszkodik, amikor az emberi érhálózatban zajló véráramlást szimulálja. A matematikusok számára korábban a fő kérdést az jelentette, hogy az egyenletek megoldásai minden esetben simák és folytonosak maradnak-e, mint egy nyugodt vízfelszín, vagy bizonyos extrém körülmények között elszabadulnak, végtelen értékeket vesznek fel, és ezáltal használhatatlanná teszik a fizikai modelleket. Ennek a matematikai akadálynak a leküzdését jelentette be a kaliforniai cég.

Az eseményt a tudományos közösségben többen is sakk-történeti dimenziójú fordulóponthoz hasonlították, felidézve azt a pillanatot, amikor az IBM Deep Blue nevű számítógépe 1997-ben legyőzte a világbajnok Garri Kaszparovot. Most a matematika területén történt hasonló jellegű ugrás, ahol évtizedek óta kudarcot valló kutatócsoportok munkáját egészítette ki az algoritmikus kapacitás. Bár a szektorban korábban a Google DeepMind csoportja is jelezte, hogy közeledik a feladvány részleges feloldásához, a végső győzelmet meglepetésre az OpenAI könyvelhette el. A közölt eredményeket egyelőre független szakértői bizottság még nem ellenőrizte teljes körűen, ugyanakkor a modern matematikában alkalmazott automatizált ellenőrző eljárások nagy megbízhatósággal képesek igazolni a bizonyítások belső logikai helyességét még a hosszabb szakmai elemzések lefolytatása előtt.

A bejelentést követő órákban azonban komoly etikai és adatkezelési vita bontakozott ki a kutatók között. Tristan Buckmaster, a New York University matematikusa nyilvános felületeken hívta fel a figyelmet arra, hogy kollégájával, Levent Alpögével közösen hosszú időn át dolgoztak a Navier-Stokes-egyenletekhez kapcsolódó részproblémákon. Alpöge, aki mellesleg a konkurens Anthropic cégnél áll alkalmazásban, alig pár nappal az OpenAI közleménye előtt ért el áttörést egy rokon matematikai területen. A két szakember órákkal az OpenAI sajtótájékoztatója előtt publikálta saját tudományos dolgozatait, amelyekben leírták az általuk kidolgozott újszerű megközelítést.

A felmerülő vádakra az OpenAI úgy reagált, hogy nem volt tudomásuk a két kutató publikációiról, és az algoritmikus rendszereik sem fértek hozzá a frissen megjelent dokumentumokhoz azok hivatalos közzétételéig. Ezzel együtt a cég elismerte, hogy közvetve a rivalizálás adta a kezdőlökést a fejlesztéshez. Piaci pletykák terjedtek el arról, hogy két millenniumi problémát is közel állnak megoldani független kutatók, ezért a vállalaton belül szeptember elején döntés született a számítási erőforrások maximális átcsoportosításáról. A belső munka során nem hagyományos nyelvi modelleket használtak, hanem autonóm módon kommunikáló, úgynevezett ágenscsoportokat. Több tízezer ilyen digitális egység dolgozott párhuzamosan a probléma felosztásán, és a többszörös hálózati struktúra végül sikerrel járt.

A vita legérzékenyebb pontja azonban az adatfelhasználás körül alakult ki. Tristan Buckmaster és Levent Alpöge a kutatásaik során használták az OpenAI Codex nevű fejlesztői eszközét, amelyen keresztül saját matematikai gondolatmeneteiket és kódjaikat futtatták. A kutatók abban a hiszemben dolgoztak a platformon, hogy a megadott bemeneti adatok bizalmasak maradnak. Az OpenAI elismerte, hogy nem tudják teljesen kizárni annak lehetőségét, hogy a felületükre feltöltött, anonimizált adatok bekerültek a saját modelljeik képzési adatbázisába, így az ágenseik akár közvetve is tanulhattak a versenytársak megállapításaiból. A felek között felmerült a közös publikáció gondolata is, azonban az egyeztetések végül zátonyra futottak.

A feladatra fordított technológiai kapacitások és anyagi források nagyságrendje rávilágított arra is, hogy a tudományos kutatás finanszírozása alapvető átalakuláson megy keresztül. Az OpenAI vezető matematikusa, Sébastien Bubeck megerősítette, hogy a mindössze 88 órán át tartó intenzív számítási folyamat több millió dolláros költséget emésztett fel. Ez az összeg messze meghaladja a Clay Intézet által felkínált egymillió dolláros díjat, amelyet a cég jelzése szerint nem is kíván felvenni. A díj odaítéléséről amúgy is a független felülvizsgálati eljárás lezárulta után határoz majd a tudományos szervezet.

A gigantikus ráfordítás hátterében a piaci pozíciók erősítése áll. A tőzsdére készülő OpenAI komoly pénzügyi kihívásokkal küzd, miközben riválisa, a szintén nyilvános részvénykibocsátást tervező Anthropic folyamatosan növeli piaci részesedését. Ebben a versenyben a tudományos presztízs kulcsfontosságú vagyontárggyá vált. A tőkeerős technológiai óriások agresszív forrásbevonása ugyanakkor nehéz helyzetbe hozza a hagyományos, lassabb tempóban dolgozó egyetemi kutatócsoportokat, amelyek képtelenek tartani a lépést a több ezer szerverfiókot csatasorba állító vállalatokkal.

A folyamatos versenyfutást jól szemlélteti, hogy alig néhány nappal a mostani események előtt egy fiatal osztrák matematikus, az Illinois-i Egyetemen kutató Julia Stadlmann sikeresen megelőzte az OpenAI-t egy prímfejtési problémában. Stadlmann pontosan azelőtt publikálta az eredményeit, mielőtt a mesterséges intelligencia által generált elemzések megjelentek volna a piacon. A mostani Navier-Stokes-bizonyítás azonban léptékét tekintve jóval túlmutat a részsikereken, hiszen egy millenniumi probléma feloldása a szakma legmagasabb elismeréseit vonja maga után.

Az elért eredmény szempontjából meghatározó kérdés marad, hogy az algoritmikus rendszerek valóban logikai intelligenciát mutatnak-e, vagy csupán a képzés során feldolgozott hatalmas szakirodalmi adatbázisok mintázatait kombinálják hatékonyan. A matematika azért vált a technológiai cégek elsődleges tesztterületévé, mert az logikailag zárt rendszer, ahol a válaszok helyessége egyértelműen ellenőrizhető. Az OpenAI közlése szerint a mostani áttörés nem a végállomást jelenti, hanem egy pillanatképet a fejlesztési folyamatból, amelynek végső célja az általános mesterséges intelligencia megvalósítása. A technológiai fejlődés iránya és társadalmi hatása döntően azon múlik, hogy a száguldó fejlesztési tempó mellett mekkora szerepet kapnak a biztonsági és adatkezelési szempontok.