OpenAI meldet drei große Forschungsergebnisse aus Mathematik und Physik

OpenAI meldet drei Forschungsergebnisse, die seine KI-Modelle in Mathematik, Informatik und Physik erzielt haben. Wissenschaftler sollen die Beweise nun prüfen und erklären, welche Folgen sie für ihre Fachgebiete haben.

KI stellt eine Annahme der Informatik infrage

Ein Ergebnis betrifft die Exponential Time Hypothesis, kurz ETH. Sie beschreibt eine verbreitete Annahme darüber, wie schnell sich bestimmte schwierige Rechenprobleme lösen lassen. Auf ihr bauen Hunderte wissenschaftliche Arbeiten auf.

OpenAI erklärt, seine KI habe die Hypothese widerlegt. Das eröffnet die Suche nach schnelleren Verfahren. Bis daraus praktische Verbesserungen entstehen, ist allerdings weitere Forschung nötig.

Die Informatiker Russell Impagliazzo, Ramamohan Paturi und Ryan Williams organisieren die Prüfung des Ergebnisses. Impagliazzo und Paturi gehören zu den ursprünglichen Urhebern der Hypothese. Den Beweistext und eine Fassung für das Prüfprogramm Lean hat OpenAI veröffentlicht.

Ein Beweis für Wellen und geometrische Fragen

In der Mathematik geht es um die Frage, wie stark sich Wellen bündeln können. OpenAI meldet einen Beweis für die sogenannte Local-Smoothing-Vermutung in allen Dimensionen. Daraus folge auch die Lösung der Kakeya-Vermutung und der Stein-Restriktionsvermutung.

Auch hier stehen der KI-generierte Text und eine Lean-Fassung öffentlich bereit. Lean prüft formal formulierte Beweisschritte. Die wissenschaftliche Gemeinschaft muss das Ergebnis dennoch inhaltlich nachvollziehen und einordnen.

Physiker prüfen eine Grundlage der Teilchenphysik

Das dritte Ergebnis betrifft mathematische Grundlagen von Quantenfeldtheorien, darunter die Quantenchromodynamik. Sie beschreibt die starke Wechselwirkung zwischen Teilchen wie Quarks und Gluonen.

OpenAI meldet zudem einen Existenzbeweis für die reine Yang-Mills-Theorie. Das ist ein Teil eines der mit einer Million Dollar dotierten Millennium-Probleme. Für die vollständige Lösung müsste zusätzlich die sogenannte Massenlücke bewiesen werden.

Ein Team um Physik-Nobelpreisträger David Gross untersucht die Arbeit. Die Forscher wollen die Ergebnisse zunächst selbst aufbereiten und entscheiden über die Veröffentlichung der KI-Materialien.

OpenAI betrachtet die Manuskripte als Forschungsrohmaterial, aus dem Wissenschaftler »Verständnis« entwickeln sollen.