【AlphaGeometry】Googleが数学オリンピック優勝レベルの難問を解く生成AIを公開!実際に使ってみた

WEELメディア事業部LLMライターのゆうやです。

AlphaGeometryは、Google DeepMindが開発した国際数学オリンピックレベルの複雑な幾何学問題を解決できるAIです。

このAIは、言語モデルと、記号と論理ルールを使って推論する記号演繹エンジンを組み合わせたもので、国際数学オリンピックの問題を標準制限時間内に 25 問を解決しました。

これは国際数学オリンピックの金メダリストとほぼ同等のレベルであり、AlphaGeometryが数学と推論における高度な AI システムであることを示しています。

AlphaGeometryは、「速く、そしてゆっくりと考える」というコンセプトのもと、言語モデルは迅速で「直感的な」アイデアを提供し、記号演繹エンジンはより慎重で合理的な意思決定を提供します。

AlphaGeometryの極めて高い計算能力は、映画「ハロルド・クマー/ホワイトハウスへ行く」で登場する、高度な計算能力や問題解決能力を有する超高性能AI「ワープ」を彷彿とさせます。

今回は、AlphaGeometryの概要や使ってみた感想をお伝えします。

是非最後までご覧ください!

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目次

AlphaGeometryの概要

AlphaGeometryは、Google DeepMindが開発した国際数学オリンピックレベルの複雑な幾何学問題を解決できるAIです。

このAIは、言語モデルと、記号と論理ルールを使って推論する記号演繹エンジンを組み合わせたもので、国際数学オリンピックの問題を標準制限時間内に 25 問を解決しました。

これは国際数学オリンピックの金メダリストとほぼ同等のレベルであり、AlphaGeometryが数学と推論における高度な AI システムであることを示しています。

AlphaGeometryは、「速く、そしてゆっくりと考える」というコンセプトのもと、言語モデルは迅速で「直感的な」アイデアを提供し、記号演繹エンジンはより慎重で合理的な意思決定を提供します。

ここをもう少し詳しく解説すると、AlphaGeometryの言語モデルは、データ内の一般的なパターンと関係を素早く予測する能力があり、幾何学問題の解決に役立つ可能性のある解決策を記号的推論エンジンに提案することができます。

一方で、記号演繹エンジンは、公式論理に基づいており、明確なルールを用いて結論に至ります。
このエンジンは合理的で説明可能ですが、大規模な複雑な問題に対処する際には「遅く」かつ不柔軟になることがあります。

以下のイメージは、AlphaGeometryが問題を解決する際のプロセスです。

AlphaGeometryは、解が見つかるか新しいステートメントが使い果たされるまで、記号演繹エンジンを使用して図に関する新しいステートメントを推定します。

解決策が見つからない場合、言語モデルは1つ解決に役立つ可能性のある解決策 (青) を追加し、記号演繹エンジンの新しいパスを開きます。

このAIの構築は、高度に並列化されたコンピューティングを使用して、幾何学的オブジェクトの 10 億個のランダムな図を生成することから始まり、各図内の点と線の間のすべての関係を徹底的に導き出しました。

AlphaGeometry によって生成された合成データの視覚的表現

これにより、最終的に1億個のユニークなトレーニングデータが得られました。
この大量のデータを利用することで、AlphaGeometryは人間のデモンストレーションに依存せずにトレーニングすることが可能になりました

ここからは、実際にAlphaGeometryを使用してその性能を検証していきます。

なお、プログラミング数学特化LLMであるLLaMA Pro 8Bついて詳しく知りたい方は、下記の記事を合わせてご確認ください。
【LLaMA Pro 8B】脅威の性能!プログラミングや数学特化の改造版Llama 2の使い方〜実践まで

AlphaGeometryの使い方

AlphaGeometryを使用するためには、まずGitHubのリポジトリをクローンします。

git clone https://github.com/google-deepmind/alphageometry.git
cd alphageometry

ここで、run.shを実行すると依存関係のインストールやチェックポイントのダウンロードなど、自動的に実装を行ってくれます。

bash run.sh

各処理を一つ一つ実行することもできるので、詳細は以下のReadmeをご覧ください。

google-deepmind/alphageometry

ここからは、実際にAlphaGeometryを使用して問題を解かせてみようと思います。

AlphaGeometryを実際に使ってみた

ここから実際に使用して、AlphaGeometryの能力を確かめようと思いましたが、私の環境では様々なエラーが多発してしまい、実装することができませんでした。

原因は究明中ですので、解決次第実行して結果をお伝えします!

なお、実装方法や実行結果の例は、以下のGithubリポジトリに記載されているので、こちらも参照してみてください。

google-deepmind/alphageometry

AlphaGeometryの推しポイントである高い幾何学問題の解決能力は本当なのか検証してみた

実行でき次第更新します!

ブックマークをしてお待ちください。

実際に国際数学オリンピックの問題を解かせてみる予定です。

なお、Gemini Advancedついて詳しく知りたい方は、下記の記事を合わせてご確認ください。
【Gemini Advanced】Google最強のGemini Ultra搭載!料金や機能一覧、使い方を解説

まとめ

AlphaGeometryは、Google DeepMindが開発した国際数学オリンピックレベルの複雑な幾何学問題を解決できるAIです。

このAIは、言語モデルと、記号と論理ルールを使って推論する記号演繹エンジンを組み合わせたもので、国際数学オリンピックの問題を標準制限時間内に 25 問を解決しました。

AlphaGeometryは、「速く、そしてゆっくりと考える」というコンセプトのもと、言語モデルは迅速で「直感的な」アイデアを提供し、記号演繹エンジンはより慎重で合理的な意思決定を提供します。

このようなAIがさらに進化すれば、さらに複雑で難解な問題も瞬時に解決できるようなAIが誕生するかもしれませんね!

AlphaGeometryは、国際数学オリンピックレベルの複雑な幾何学問題を解決できるものでしたが、今後は、量子力学などのさらに複雑で難解な問題を解決できるAIが登場するのではないでしょうか?

もし登場した場合は記事にしますのでブックマークをしてお待ちください!

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投稿者

  • ゆうや

    ロボット工学専攻。 大学時代は、対話ロボットのための画像キャプションの自動生成について研究。 趣味は、サウナとドライブ。

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