Mô hình và nền tảng AI
Các nhà nghiên cứu phát triển công cụ có thể chuyển đổi phương trình thành hình minh họa
Thêm Unite.AI vào các nguồn ưu tiên của bạn trên Google
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Carnegie Mellon đã tạo ra một công cụ có thể chuyển đổi các khái niệm trừu tượng của toán học thành hình minh họa và sơ đồ thông qua phần mềm.
Quá trình này hoạt động bằng cách người dùng nhập các biểu thức toán học thông thường, sau đó được chuyển đổi thành hình minh họa bởi phần mềm. Một trong những phát triển chính trong dự án này là các biểu thức không cần phải là các hàm cơ bản, như trong trường hợp của máy tính đồ họa. Thay vào đó, chúng có thể là các mối quan hệ phức tạp来自 từ các lĩnh vực khác nhau trong toán học.
Penrose
Công cụ này được đặt tên là Penrose bởi các nhà nghiên cứu, được lấy cảm hứng từ nhà toán học và vật lý học Roger Penrose, người được biết đến với việc sử dụng các ý tưởng toán học và khoa học phức tạp thông qua sơ đồ và bản vẽ.
Penrose sẽ được trình bày bởi các nhà nghiên cứu tại Hội nghị SIGGRAPH 2020 về đồ họa máy tính và kỹ thuật tương tác. Hội nghị sẽ diễn ra trực tuyến trong năm nay do đại dịch COVID-19.
Keenan Crane là giáo sư trợ lý khoa học máy tính và robot.
“Một số nhà toán học có tài năng vẽ các sơ đồ đẹp bằng tay, nhưng chúng biến mất ngay khi bảng đen được xóa,” Crane nói. “Chúng tôi muốn làm cho sức mạnh thể hiện này có sẵn cho bất kỳ ai.”
Các sơ đồ không được sử dụng nhiều trong giao tiếp kỹ thuật, do số lượng công việc đòi hỏi kỹ năng cao và nhàm chán cần thiết để sản xuất chúng. Để vượt qua điều này, công cụ Penrose cho phép các chuyên gia mã hóa các bước trong hệ thống, và người dùng khác có thể truy cập vào đó bằng cách sử dụng ngôn ngữ toán học. Tất cả điều này có nghĩa là máy tính đang thực hiện hầu hết công việc.
Katherine Ye là sinh viên tiến sĩ tại Khoa Khoa học Máy tính.
“Chúng tôi bắt đầu bằng cách hỏi: ‘Làm thế nào người ta dịch các ý tưởng toán học thành hình ảnh trong đầu?’” Ye nói. “Bí quyết của hệ thống chúng tôi là để cho phép mọi người dễ dàng ‘giải thích’ quá trình dịch này cho máy tính, để máy tính có thể thực hiện tất cả công việc khó khăn của việc tạo ra hình ảnh.”
Quá trình
Máy tính đầu tiên học cách người dùng muốn các đối tượng toán học được trực quan hóa, chẳng hạn như một mũi tên hoặc một điểm, và sau đó nó vẽ lên nhiều sơ đồ. Người dùng chọn và chỉnh sửa một trong những sơ đồ đó.
Theo Crane, các nhà toán học không nên gặp vấn đề khi học ngôn ngữ lập trình đặc biệt mà nhóm đã phát triển.
“Các nhà toán học có thể rất kén chọn về ký hiệu,” anh nói. “Chúng tôi cho phép họ định nghĩa bất kỳ ký hiệu nào họ muốn, để họ có thể thể hiện mình một cách tự nhiên.”
Penrose được coi là một bước tiến tới điều gì đó lớn hơn.
“Tầm nhìn của chúng tôi là có thể lấy một cuốn sách toán cũ từ thư viện, thả nó vào máy tính và nhận được một cuốn sách minh họa đẹp – để nhiều người hiểu hơn,” Crane nói.
Đội ngũ phát triển Penrose cũng bao gồm Nimo Ni và Jenna Wise, những người là sinh viên tiến sĩ tại Viện Nghiên cứu Phần mềm (ISR) của CMU; Jonathan Aldrich, giáo sư tại ISR; Joshua Sunshine, thành viên nghiên cứu cao cấp tại ISR; Max Krieger, sinh viên đại học khoa học nhận thức; và Dor Ma’ayan, cựu sinh viên thạc sĩ tại Viện Công nghệ Israel – Technion.
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, Cơ quan Nghiên cứu Dự án Quốc phòng Tiên tiến, Quỹ Sloan, Nghiên cứu Microsoft (MSFT ) và Quỹ Packard.
