Моделі та платформи ШІ
Дослідники розробили інструмент, який може перетворити рівняння в ілюстрації
Додайте Unite.AI до бажаних джерел у Google
Дослідники в Університеті Карнегі-Меллона створили інструмент, який може перетворити абстрактні математичні концепції в ілюстрації та діаграми за допомогою програмного забезпечення.
Процес працює шляхом введення користувачами звичайних математичних виразів, які потім перетворюються в ілюстрації програмним забезпеченням. Одним із основних досягнень цього проекту є те, що вирази не повинні бути базовими функціями, як у випадку графічного калькулятора. Натомість, вони можуть бути складними відносинами з різних галузей математики.
Пенроуз
Інструмент був названий Пенроуз дослідниками, на честь математика і фізика Роджера Пенроуза, який відомий тим, що використовує складні математичні та наукові ідеї через діаграми та малюнки.
Пенроуз буде представлений дослідниками на Конференції SIGGRAPH 2020 з комп’ютерної графіки та інтерактивних технік. Конференція цього року буде проводитися віртуально через пандемію COVID-19.
Кінан Крейн є асистентом професора комп’ютерних наук і робототехніки.
“Деякі математики мають талант до малювання красивих діаграм вручну, але вони зникають, як тільки дошка для малювання стирається”, – сказав Крейн. “Ми хочемо зробити цю виразну силу доступною кожному.”
Діаграми не використовуються так часто в технічній комунікації через необхідну кількість висококваліфікованої та рутинної роботи, необхідної для їх виробництва. Щоб обійти це, інструмент Пенроуз дозволяє експертам закодувати кроки в системі, а інші користувачі можуть потім отримати доступ до цього, використовуючи математичну мову. Все це означає, що комп’ютер виконує більшу частину роботи.
Кетрін Є є аспіранткою кафедри комп’ютерних наук.
“Ми почали з питання: ‘Як люди перекладають математичні ідеї в картинки в своїй голові?'” – сказала Є. “Секрет нашої системи полягає в тому, щоб дати людям можливість легко ‘пояснити’ цей переклад комп’ютеру, щоб комп’ютер міг виконати всю важку роботу з створення картинки.”
Процес
Комп’ютер спочатку вчиться, як користувач хоче візуалізувати математичні об’єкти, такі як стрілка або крапка, а потім малює кілька діаграм. Користувач вибирає та редагує одну з цих діаграм.
За словами Крейна, математикам не повинно бути складно вивчити спеціальну мову програмування, яку розробила команда.
“Математики можуть бути дуже вибагливими щодо нотації”, – сказав він. “Ми дозволяємо їм визначати будь-яку нотацію, яку вони хочуть, щоб вони могли виражати себе природно.”
Пенроуз розглядається як крок до чогось ще більшого.
“Наше бачення – це можливість взяти старий підручник з математики з бібліотеки, покласти його в комп’ютер і отримати красиво проілюстрований книгу – так, щоб більше людей зрозуміли”, – сказав Крейн.
Команда, яка розробила Пенроуз, також включала Німо Ні та Дженну Вайз, які є аспірантами Інституту програмного забезпечення досліджень (ISR); Джонатана Олдрicha, професора ISR; Джошуа Саншайна, старшого дослідника ISR; Макса Крейгера, студента-магістра когнітивних наук; і Дора Ма’аяна, колишнього магістра Техніону-Ізраїльського технологічного інституту.
Дослідження було підтримано Національним науковим фондом, Агентством оборонних досліджень та інженерії, Фондом Слоана, Microsoft (MSFT ) Research та Фондом Паккарда.
