AI & computing › AI-gestuurde wetenschappelijke ontdekkingen
OpenAI's nieuwe AI-model zou tien onopgeloste wiskundeproblemen hebben gekraakt
OpenAI zegt dat een interne testversie van zijn volgende AI-model, intern Astra genoemd, tien al lang openstaande problemen in de wiskunde en kwantumcomplexiteitstheorie heeft opgelost. Onder de resultaten zitten doorbraken die raken aan kwantumverificatie en post-quantum cryptografie. Onafhankelijke wetenschappers hebben de bewijzen nog niet gecontroleerd.
Techbedrijf OpenAI claimt een opmerkelijke mijlpaal: een nog niet uitgebrachte versie van zijn aankomende AI-modelfamilie zou tien lastige, onopgeloste problemen in de wiskunde en theoretische informatica hebben opgelost. Het bedrijf noemt dit een teken dat kunstmatige intelligentie steeds meer kan bijdragen aan echt wetenschappelijk onderzoek, in plaats van alleen te helpen met programmeren of het beantwoorden van bekende vragen.
Het gaat om een experimentele modelfamilie die OpenAI intern Astra noemt. Volgens de aankondiging loste het model raadsels op die specialisten al jaren, soms decennia, niet konden kraken. Belangrijk detail: OpenAI heeft nog geen technische bewijzen vrijgegeven en de resultaten zijn nog niet door onafhankelijke wetenschappers gecontroleerd. Dat betekent dat de claims voorlopig niet definitief zijn vastgesteld.
Doorbraken rond kwantumbeveiliging
Een deel van de opgeloste problemen raakt direct aan kwantumcomputing. Zo zou Astra een bewijs hebben geleverd voor wat onderzoekers 'kwantumparallelle herhaling' noemen. Dat gaat over de vraag wat er gebeurt als je hetzelfde interactieve spel tussen twee partijen tegelijkertijd vaak herhaalt. Bij gewone, klassieke systemen neemt de kans dat iemand succesvol vals speelt daardoor snel af. Bij deeltjes die met elkaar verstrengeld zijn, bleek dat veel lastiger te bewijzen, omdat verstrengelde deeltjes vreemde onderlinge correlaties vertonen die in de klassieke natuurkunde niet bestaan. Zulke inzichten zijn fundamenteel voor het begrijpen van kwantumverificatie en cryptografische protocollen.
Ook op het gebied van post-quantum cryptografie zou Astra vooruitgang hebben geboekt. Het model leverde volgens OpenAI een sterker wiskundig bewijs voor de moeilijkheidsgraad van het zogeheten 'closest vector problem', een centraal probleem binnen roosterwiskunde. Dit soort wiskunde vormt de basis van roostergebaseerde cryptografie, een van de kandidaten om toekomstige kwantumcomputers buiten de deur te houden bij het kraken van versleutelde data.
Ook doorbraken buiten de kwantumwereld
Naast de kwantumgerelateerde resultaten claimt OpenAI ook vooruitgang op klassieke wiskundige terreinen: betere grenzen voor het stapelen van bollen in hoge dimensies (sphere packing), nieuwe inzichten in coderingstheorie, sterkere ondergrenzen in complexiteitstheorie voor rekenschema's, een bewijs rond het volumevermoeden van Ehrhart, vooruitgang bij Ramsey-getallen in de grafentheorie en oplossingen voor lang openstaande vragen over non-sofische groepen en het rigiditeitsvermoeden van Connes binnen de operatoralgebra.
Voorzichtigheid blijft geboden
OpenAI heeft nog niet aangegeven wanneer Astra breed beschikbaar komt, en gedetailleerde bewijzen ontbreken vooralsnog. De aankondiging past in een trend waarbij ontwikkelaars van frontier AI hun modellen steeds vaker testen aan de hand van origineel wetenschappelijk werk in plaats van standaardexamens of programmeerwedstrijden. Zulke claims van opgeloste open problemen vragen normaliter jarenlange controle door de wiskundige gemeenschap voordat ze algemeen worden geaccepteerd. Mocht onafhankelijke verificatie de resultaten bevestigen, dan zou dit gelden als een van de sterkste voorbeelden tot nu toe van AI die zelfstandig nieuwe wetenschappelijke kennis genereert.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als de claims standhouden, verschuift AI van een hulpmiddel bij bekende taken naar een partner die zelf nieuwe wiskundige kennis genereert. Dat kan onderzoek naar kwantumbeveiliging en cryptografie versnellen, met directe gevolgen voor hoe toekomstige data tegen kwantumcomputers wordt beschermd. Tegelijk onderstreept de ontbrekende onafhankelijke controle dat voorzichtigheid nodig blijft bij grote AI-claims.
- Kwantumparallelle herhaling
- Een wiskundig vraagstuk over wat er gebeurt als je een interactief spel met verstrengelde deeltjes vaak tegelijk herhaalt, en hoe de kans op vals spelen daarbij verandert.
- Closest vector problem
- Een lastig wiskundig probleem uit de roostertheorie waarbij je het dichtstbijzijnde punt in een rooster van punten moet vinden; de basis van veel post-quantum cryptografie.
- Post-quantum cryptografie
- Versleutelingsmethodes die zijn ontworpen om bestand te zijn tegen aanvallen van toekomstige, krachtige kwantumcomputers.
- Roostergebaseerde cryptografie
- Een vorm van versleuteling gebaseerd op wiskundige roosterproblemen, die geldt als veelbelovend tegen kwantumcomputers.
- Verstrengeling
- Een kwantummechanisch verschijnsel waarbij deeltjes zo met elkaar verbonden zijn dat de toestand van het ene deeltje direct samenhangt met die van het andere, ongeacht de afstand.
- Sphere packing (bolstapeling)
- Een wiskundig vraagstuk over hoe je bollen zo dicht mogelijk in een bepaalde ruimte kunt stapelen, met toepassingen in coderingstheorie.
- Ramsey-getallen
- Getallen uit de grafentheorie die aangeven vanaf welke omvang een netwerk gegarandeerd een bepaald herhalend patroon bevat.
- Operatoralgebra
- Een tak van de wiskunde die abstracte structuren van lineaire operatoren bestudeert, met toepassingen in onder meer de kwantummechanica.
- Peer review
- Het proces waarbij onafhankelijke vakgenoten wetenschappelijk werk controleren voordat het als betrouwbaar geldt.
- Frontier AI
- De meest geavanceerde generatie AI-modellen die de grens verleggen van wat kunstmatige intelligentie kan.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
