La prima IA pronta per l’argento alle Olimpiadi di matematica

Sviluppato da Google DeepMind il primo sistema di intelligenza artificiale in grado di conquistare una medaglia d'argento alle Olimpiadi internazionali della matematica: frutto dell'unione dei programmi AlphaProof e AlphaGeometry 2, è riuscito a risolvere quattro dei sei problemi sottoposti agli oltre 600 studenti che hanno partecipato all'edizione 2024 della competizione presso l'Università di Bath, nel Regno Unito.

"Si tratta di un grande passo avanti nel campo dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico", dicono gli sviluppatori di Google DeepMind. "Finora i sistemi di intelligenza artificiale faticavano a risolvere problemi di matematica generale, a causa delle limitazioni nelle capacità di ragionamento e nei dati di addestramento".

Per ottenere performance migliori, i ricercatori hanno sviluppato AlphaProof, un sistema che si allena a fare dimostrazioni matematiche nel linguaggio formale Lean, e lo hanno combinato con una versione più avanzata del programma AlphaGeometry, capace di affrontare problemi di geometria più complessi rispetto al suo predecessore, inclusi problemi sui movimenti di oggetti ed equazioni con angoli, rapporti o distanze.

Le capacità di questo sistema combinato di Ia sono state messe alla prova con i sei problemi presentati alle Olimpiadi di matematica 2024, che i ricercatori hanno dovuto tradurre manualmente in un linguaggio matematico formale per renderli comprensibili al sistema.

Come risultato, AlphaProof è riuscito a risolvere due problemi di algebra e un problema di teoria dei numeri, determinando la soluzione e dimostrandone la correttezza: tra questi c'era anche il problema più difficile delle Olimpiadi, risolto da soli cinque concorrenti. AlphaGeometry 2, invece, ha risolto il problema di geometria, mentre i due problemi di calcolo combinatorio sono rimasti irrisolti.

Complessivamente, l'intelligenza artificiale ha conquistato 28 punti su un massimo di 42, raggiungendo lo stesso livello di una medaglia d'argento. Solo i tempi sono stati un po' diversi rispetto a quelli dei concorrenti umani. Le Olimpiadi si svolgono solitamente in due giornate di quattro ore e mezza ciascuna, nelle quali vengono assegnati tre problemi da risolvere alla volta. L'intelligenza artificiale è invece riuscita a risolvere un problema in una manciata di minuti, mentre per gli altri ha impiegato fino a tre giorni.