英國(guó)《自然》雜志封面以“矩陣游戲”為題,，發(fā)表了人工智能(AI)公司“深度思維”團(tuán)隊(duì)的最新發(fā)現(xiàn)：AI可解決矩陣乘法問題。這是第一個(gè)可為矩陣乘法等基本任務(wù)發(fā)現(xiàn)新穎,、高效且正確算法的AI系統(tǒng),。換句話說，這個(gè)名為“AlphaTensor”的AI能自行發(fā)現(xiàn)新算法,，從而解決了50年來數(shù)學(xué)領(lǐng)域一個(gè)懸而未決的問題——找到兩個(gè)矩陣相乘最快的方法,。

數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)編程中經(jīng)常出現(xiàn)，通常作為描述和操縱現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)象表示的一種手段,。例如，它用于表示計(jì)算機(jī)屏幕上的像素,、天氣狀況或人工網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),。在這種情況下，使用數(shù)學(xué)的主要方式之一,，就是對(duì)矩陣進(jìn)行計(jì)算。

在對(duì)游戲進(jìn)行編程時(shí),，矩陣描述了可能的運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)。為了實(shí)現(xiàn)這樣的運(yùn)動(dòng),，矩陣經(jīng)常被相乘和/或相加。這需要海量的工作,，隨著矩陣變得越來越大尤其如此，這就是為什么計(jì)算機(jī)科學(xué)家花費(fèi)大量時(shí)間和精力來開發(fā)越來越有效算法來完成工作的原因,。1969年，數(shù)學(xué)家沃爾克·斯特拉森想出了一種方法,，只使用7個(gè)乘法運(yùn)算而不是標(biāo)準(zhǔn)的8個(gè)乘法運(yùn)算將兩個(gè)2×2矩陣相乘,。

但在新成果中，“深度思維”研究人員從游戲系統(tǒng)中尋找靈感,，這些游戲大多數(shù)都是基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的,。在構(gòu)建了一些初步系統(tǒng)之后，研究小組將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了樹搜索,，這也用于游戲編程，是系統(tǒng)在特定情況下查看各種方案的一種手段,。當(dāng)應(yīng)用于乘法矩陣時(shí),，研究人員發(fā)現(xiàn),，將AI系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為游戲可搜索最有效的方法來獲得所需的結(jié)果——數(shù)學(xué)結(jié)果,。

研究人員通過允許它搜索、評(píng)估來測(cè)試他們的系統(tǒng),，然后使用現(xiàn)有算法,，并以獎(jiǎng)勵(lì)來激勵(lì)選出最有效的算法。系統(tǒng)學(xué)會(huì)了影響矩陣乘法效率的因素,。接下來,，研究人員將允許系統(tǒng)創(chuàng)建自己的算法，尋求進(jìn)一步提高效率,。他們發(fā)現(xiàn),，在許多情況下，系統(tǒng)選擇的算法比人類前輩創(chuàng)建的算法更好,。

“深度思維”團(tuán)隊(duì)希望，未來AI能更多地用來幫助攻克數(shù)學(xué)和科學(xué)領(lǐng)域的一些最重要的難題,。