Kecerdasan buatan
Peneliti Mengembangkan Alat yang Dapat Mengubah Persamaan Menjadi Ilustrasi
Peneliti di Carnegie Mellon University telah menciptakan alat yang dapat mengubah abstraksi matematika menjadi ilustrasi dan diagram melalui perangkat lunak.
Proses ini bekerja dengan pengguna mengetik ekspresi matematika biasa yang kemudian diubah menjadi ilustrasi oleh perangkat lunak. Salah satu perkembangan utama dalam proyek ini adalah ekspresi tidak harus menjadi fungsi dasar, seperti pada kasus kalkulator grafik. Sebaliknya, mereka dapat menjadi hubungan kompleks yang berasal dari berbagai bidang dalam matematika.
Penrose
Alat ini dinamai Penrose oleh peneliti, terinspirasi oleh matematikawan dan fisikawan Roger Penrose, yang dikenal menggunakan ide matematika dan ilmiah kompleks melalui diagram dan gambar.
Penrose akan dipresentasikan oleh peneliti pada Konferensi SIGGRAPH 2020 tentang Grafik Komputer dan Teknik Interaktif. Konferensi ini akan diadakan secara virtual tahun ini karena pandemi COVID-19.
Keenan Crane adalah asisten profesor ilmu komputer dan robotika.
“Beberapa matematikawan memiliki bakat untuk menggambar diagram yang indah dengan tangan, tetapi mereka menghilang segera setelah papan tulis dihapus,” kata Crane. “Kami ingin membuat kekuatan ekspresif ini tersedia untuk siapa saja.”
Diagram tidak digunakan sebanyak dalam komunikasi teknis, karena jumlah pekerjaan yang tinggi dan membosankan yang diperlukan untuk menghasilkannya. Untuk mengatasi ini, alat Penrose memungkinkan ahli untuk mengkodekan langkah-langkah dalam sistem, dan pengguna lain dapat mengaksesnya dengan menggunakan bahasa matematika. Semua ini berarti bahwa komputer melakukan sebagian besar pekerjaan.
Katherine Ye adalah mahasiswa Ph.D. di Departemen Ilmu Komputer.
“Kami memulai dengan bertanya: ‘Bagaimana orang menerjemahkan ide matematika menjadi gambar di kepala mereka?'” kata Ye. “Rahasia dari sistem kami adalah untuk memberdayakan orang untuk dengan mudah ‘menjelaskan’ proses terjemahan ini ke komputer, sehingga komputer dapat melakukan semua pekerjaan yang sulit untuk membuat gambar.”
Proses
Komputer pertama kali mempelajari bagaimana pengguna ingin objek matematika divisualisasikan, seperti panah atau titik, dan kemudian menggambar beberapa diagram. Pengguna memilih dan mengedit salah satu diagram.
Menurut Crane, matematikawan seharusnya tidak memiliki masalah dalam mempelajari bahasa pemrograman khusus yang dikembangkan oleh tim.
“Matematikawan dapat sangat memilih-notasi,” katanya. “Kami membiarkan mereka mendefinisikan notasi apa pun yang mereka inginkan, sehingga mereka dapat mengekspresikan diri secara alami.”
Penrose dilihat sebagai langkah menuju sesuatu yang lebih besar.
“Visi kami adalah untuk dapat mengambil buku matematika lama dari perpustakaan, menjatuhkannya ke komputer dan mendapatkan buku yang diilustrasikan dengan indah — sehingga lebih banyak orang memahami,” kata Crane.
Tim yang mengembangkan Penrose juga termasuk Nimo Ni dan Jenna Wise, yang merupakan mahasiswa Ph.D. di Institut Penelitian Perangkat Lunak CMU (ISR); Jonathan Aldrich, profesor di ISR; Joshua Sunshine, fellow penelitian senior ISR; Max Krieger, mahasiswa sarjana ilmu kognitif; dan Dor Ma’ayan, mantan mahasiswa master di Technion-Israel Institute of Technology.
Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation, Defense Advanced Research Projects Agency, Sloan Foundation, Microsoft Research, dan Packard Foundation.
