Криза у сфері штучного інтелекту в математиці — урок для всіх нас

Математика може означати різні речі для різних людей. Для дітей це прості обчислення, а для менеджерів хедж-фондів — складні моделі. Для математиків це процес відкриття. Багато хто з них присвячує роки пошуку нових математичних істин або «доведень» — роботи, яка може лежати в основі всього: від криптографії та обчислювальної техніки до фінансів та інженерії.

Зараз штучний інтелект бере на себе частину цих досліджень, допомагаючи вирішувати давні проблеми, такі як так звана гіпотеза Якобі, і провідні вчені цієї галузі відчувають глибоку невизначеність щодо того, чи є це в кінцевому рахунку добре чи погано. Відповідь може бути як позитивною, так і негативною, залежно від того, чи зможуть математики швидко встановити нові стандарти роботи зі штучним інтелектом. З огляду на те, що в цьому напрямку вже відбуваються багатообіцяючі розробки (Лейденська декларація — це набір рекомендацій, які математики швидко розробили протягом останнього року щодо використання штучного інтелекту в наукових дослідженнях із збереженням можливостей для перевірки та оцінки з боку людини), ця галузь може створити цінний зразок для інших форм інтелектуальної праці.

Нещодавно в мережі набув широкого розголосу допис, у якому його автор, аспірант з чистої математики на ім’я Кірвін Гемпшир, зізнався, що переживає «духовну кризу» через загрозу того, що ШІ забере найзначущішу частину його роботи. Він попередив, що, поки боти відкривають нові докази, математики стають лише глядачами.

Кіт Карн, математик із Кембриджа на пенсії, зазначає, що його галузь особливо вразлива до впливу ШІ, оскільки ця технологія здатна аналізувати величезну кількість потенційних зв’язків. «Комп’ютер може проаналізувати, як 20 різних математиків підходили до однієї задачі, [і] мати перевагу над цими 20-ма», — каже він.

Лауреат медалі Філдса Теренс Тао, один із найвідоміших математиків світу, зазначає, що ШІ може перевести математику зі стану «дефіциту доказів» у стан «надлишку доказів», що, по суті, поставить математиків у таке саме непевне становище, як і письменників, митців та аналітиків: Світ заповнюється створеними ШІ версіями того, що вони зазвичай створюють, що загрожує знеціненням кінцевого продукту.

Професійні математики щороку публікують величезну кількість статей, які часто містять нові доведення або покрокові аргументи, що демонструють істинність того чи іншого математичного правила. Але найважливіші прориви роблять щось більше — вони відкривають цілком нові способи мислення та прокладають шляхи, якими можуть слідувати інші математики та сфери застосування.

Через тисячі років після того, як Евклід довів, що простих чисел існує нескінченно багато, теорія чисел стала ключовою для систем криптографії, на яких базується значна частина сучасної цифрової економіки. Робота, започаткована бельгійською математичкою Інгрід Даубечіс наприкінці 1980-х років щодо крихітних коливань, які називаються вейвлетами, допомогла закласти основи сучасного стиснення зображень та способу зберігання фотографій у смартфонах.

Більшість математичних досліджень не спрямована на пошук конкретного практичного застосування, а є пошуком, рушійною силою якого є людська цікавість до розкриття прихованих закономірностей Всесвіту, як-от у випадку з «Останньою теоремою Ферма» — багатовіковою загадкою, яку досліджували здебільшого заради самого інтелектуального виклику. Чиста математика може знайти практичне застосування через десятиліття після смерті математика, але це не обов’язково.

Проте в цій дисципліні вже давно панує культура «публікуйся або зникни», де наукові статті виступають своєрідною валютою, що забезпечує авторитет серед інших науковців, хоча глибшою метою є розширення колективного розуміння — абстрактного поняття, яке, здавалося б, неможливо оцінити. Саме це спільне знання завжди було справжнім продуктом, тоді як опубліковані теореми та доведення були лише «залишком», — зазначає Бенджамін Коллас, дослідник-математик з Кіотського університету. Штучний інтелект просто «викрив блеф» цієї системи, додає він; зараз існує ризик, що в міру того, як програмне забезпечення генерує все більше математичних знань, люди все менше їх розуміють.

Створення доведення за допомогою ШІ може зайняти кілька годин, але для засвоєння нових результатів людським розумом можуть знадобитися роки. У цьому сенсі більший ризик полягає не стільки в тому, що ШІ замінить математиків, скільки в тому, що університети перестануть підтримувати повільну, людську працю, яка допомагає їм осягнути ці істини. Майже така сама дилема стоїть перед такими галузями, як літературна творчість, де ШІ генерує нескінченну прозу, тоді як вміння вирішувати, що взагалі варто сказати, стає дедалі рідкіснішим. Юридична фірма може за допомогою ШІ масово виробляти стоси позовів та контрактів, але здатність судити, які аргументи варто розвивати, стає для людей важливішою і її все складніше оцінити.

Ситуацію не покращує й те, що історично установи оплачували працю людей на основі тих показників, які штучний інтелект здешевлює — від кількості публікацій у наукових колах до оплачуваних годин та документів у юридичній сфері. Позитивним моментом у «духовній кризі» математики може бути те, що вона змушує людей усвідомити: вони весь цей час неправильно оцінювали цінність.

Як винагородити здатність до судження та смак, або розумні запитання, що відкривають нові напрямки досліджень? У математиці це могло б означати надання більшого визнання та фінансування викладанню, поясненню результатів інших людей або створенню інструментів, таких як спільні бази даних та математичні бібліотеки, що допомагають іншим математикам розвиватися — а не лише публікації нескінченних статей.

Це також винагороджувало б саме те, що утримує математиків у цій галузі. «Найбільше мені подобається саме цей [процес], що безперервно оновлюється, — каже мені Коллас. — Перехід від нерозуміння чогось до його розуміння. Усе вказує на одну ще темну частину пейзажу, а потім вона постає з найпростішою ясністю».

Оскільки машини генерують дедалі більше розумних результатів, люди повинні приділяти більшу увагу тому, щоб знати, які питання справді варто ставити.

Джерело: bloomberg.com