Модели и платформы ИИ
Исследователи разработали инструмент, способный превращать уравнения в иллюстрации
Добавьте Unite.AI в избранные источники в Google
Исследователи в Университете Карнеги-Меллона создали инструмент, который может превратить абстрактные математические понятия в иллюстрации и диаграммы с помощью программного обеспечения.
Процесс работает путем ввода пользователем обычных математических выражений, которые затем преобразуются в иллюстрации программным обеспечением. Одним из основных достижений этого проекта является то, что выражения не обязательно должны быть базовыми функциями, как в случае с графическим калькулятором. Вместо этого они могут быть сложными отношениями из различных областей математики.
Пенроуз
Инструмент был назван Пенроуз исследователями, вдохновленными математиком и физиком Роджером Пенроузом, известным использованием сложных математических и научных идей с помощью диаграмм и рисунков.
Пенроуз будет представлен исследователями на конференции SIGGRAPH 2020 по компьютерной графике и интерактивным техникам. Конференция в этом году будет проходить виртуально из-за пандемии COVID-19.
Кинан Крейн – ассистент профессора компьютерных наук и робототехники.
«Некоторые математики имеют талант к созданию красивых диаграмм от руки, но они исчезают, как только доска стирается», – сказал Крейн. «Мы хотим сделать эту выразительную силу доступной для всех».
Диаграммы не используются так часто в технической коммуникации из-за необходимого количества высококвалифицированной и скучной работы, необходимой для их создания. Чтобы обойти это, инструмент Пенроуз позволяет экспертам закодировать шаги в системе, и другие пользователи могут получить к этому доступ, используя математический язык. Все это означает, что компьютер выполняет большую часть работы.
Кэтрин Йе – аспирантка кафедры компьютерных наук.
«Мы начали с вопроса: «Как люди переводят математические идеи в картинки в голове?» – сказала Йе. «Секрет нашего системы заключается в том, чтобы дать людям возможность легко «объяснить» этот процесс перевода компьютеру, чтобы компьютер мог выполнить всю трудную работу по созданию картинки».
Процесс
Компьютер сначала учится, как пользователь хочет визуализировать математические объекты, такие как стрелка или точка, и затем рисует несколько диаграмм. Пользователь выбирает и редактирует одну из этих диаграмм.
По словам Крейна, математикам не должно быть сложно学习 специальный язык программирования, который разработала команда.
«Математики могут быть очень придирчивыми к нотации», – сказал он. «Мы позволяем им определять любую нотацию, которую они хотят, чтобы они могли выражать себя естественно».
Пенроуз рассматривается как шаг к чему-то еще более значительному.
«Наша цель – взять старый математический учебник из библиотеки, положить его в компьютер и получить красиво проиллюстрированную книгу – так, чтобы больше людей понимали», – сказал Крейн.
Команда, разработавшая Пенроуз, также включала Нимо Ни и Дженну Уайз, которые являются аспирантами Института программного обеспечения (ISR) Университета Карнеги-Меллона; Джонатана Олдрича, профессора ISR; Джошуа Саншайна, старшего исследователя ISR; Макса Кригера, студента-стажера когнитивной науки; и Дора Ма’аяна, бывшего магистра Техниона – Израильского технологического института.
Исследование было поддержано Национальным научным фондом, Агентством перспективных исследований и разработок Министерства обороны США, Фондом Слоана, исследовательским центром Microsoft (MSFT ) и Фондом Паккарда.
