Maior descoberta matemática da IA até o momento foi resultado de investimento de milhões de dólares da OpenAI; solução está sendo desafiada por rivais
Em um ano de progresso matemático inimaginável, com sistemas de IA cada vez mais poderosos solucionando conjecturas que intrigavam os humanos há muito tempo, a OpenAI publicou na terça-feira uma descoberta inovadora que representa o avanço mais significativo até agora, relata o The Wall Street Journal.
Em 2000, sete das questões mais profundas e difíceis da matemática, ainda sem solução, foram consagradas como os Problemas do Milênio. Desde então, algumas das mentes mais brilhantes do mundo têm buscado as respostas mais elusivas da matemática — e o prêmio de US$ 1 milhão prometido para qualquer solução.
Apesar do poder intelectual direcionado a esses problemas notórios, apenas um havia sido resolvido.
Mas agora a OpenAI publicou o que afirma ser a solução para um segundo Problema do Milênio. E este foi produzido por IA.
O laboratório afirmou na terça-feira que um de seus modelos internos resolveu o problema da existência e suavidade de Navier-Stokes, uma questão fundamental sobre as regras que descrevem como líquidos e gases se movem.
Por quase um século, matemáticos têm tentado determinar se as soluções suaves para as equações que descrevem o movimento tridimensional de fluidos permanecem sempre suaves ou se alguma vez se rompem. Em termos menos matemáticos: na teoria, a água pode explodir? A OpenAI afirma que seu modelo encontrou um cenário no qual “um fluido inicialmente suave em repouso pode desenvolver uma singularidade em um tempo finito”. Na demonstração, um vórtice semelhante a um espaguete diminui de tamanho enquanto gira cada vez mais rápido, sua velocidade crescendo indefinidamente no que os matemáticos chamam de “explosão em tempo finito”.
A OpenAI publicou suas descobertas juntamente com a demonstração de 165 páginas e uma formalização que verifica o argumento passo a passo. A empresa afirma que foram necessários até 10.000 agentes de IA trabalhando juntos no problema por cerca de 88 horas para encontrar a solução. Também foram necessários “milhões de dólares” em recursos computacionais.
A corrida para resolver um Problema do Milênio tornou-se tão ferozmente competitiva que os pesquisadores da OpenAI não divulgaram os resultados para matemáticos externos antes da publicação.
Durante o fim de semana, a comunidade matemática nas redes sociais fervilhava com comentários de que um Problema do Milênio havia sido resolvido. Nas horas que antecederam o anúncio de terça-feira, o drama matemático tomou outro rumo quando pesquisadores concorrentes contestaram a versão dos fatos apresentada pela OpenAI.
Quando os matemáticos se prepararam para ler a demonstração, concordaram em um ponto: parecia ser o exemplo mais impressionante de inteligência artificial fazendo algo que muitos humanos brilhantes vêm tentando, sem sucesso, fazer há muito tempo.
“É inegável que, simbolicamente, é um grande momento — e o próximo em uma cadeia natural de grandes momentos”, disse Timothy Gowers, matemático ganhador da Medalha Fields, que ainda não havia analisado o artigo.
Não faz muito tempo, os modelos mais inteligentes tinham dificuldades com matemática básica. Nos últimos anos, eles se tornaram inteligentes o suficiente para ganhar uma medalha de prata e depois de ouro na Olimpíada Internacional de Matemática. Este ano, eles já estavam resolvendo grandes problemas em aberto. Sua rápida evolução deixou os pesquisadores em laboratórios de ponta surpresos e alarmados com o ritmo do desenvolvimento.
“Mesmo há um mês, acho que não teríamos previsto que estaríamos falando sobre um Problema do Milênio”, disse Jakub Pachocki, cientista-chefe da OpenAI. “Vemos isso como uma demonstração de quão longe a IA chegou — e com que rapidez.”
Nos últimos meses, as empresas de IA têm ostentado as capacidades de seus modelos, anunciando avanços em geometria combinatória e teoria algébrica dos números, transformando a matemática em uma forma improvável de publicidade. Apesar desses avanços, a possibilidade de um laboratório de ponta dar o salto gigantesco necessário para resolver um Problema do Milênio parecia improvável.
Esta descoberta recente foi feita por um modelo ainda não lançado que a OpenAI afirma ser “significativamente mais capaz” do que o GPT-6 Astra, lançado pelo laboratório na semana passada.
Quando a empresa testou ambos os modelos em seu próprio conjunto de problemas matemáticos, o Astra conseguiu resolver cerca de 10%. O modelo ainda não lançado obteve uma pontuação próxima a 50%.
“Basicamente, você joga para ele quase qualquer problema em aberto”, disse o pesquisador da OpenAI, Sebastien Bubeck, “e é uma questão de sorte se o modelo conseguirá resolvê-lo.”
Este modelo está em treinamento desde o final de agosto, informou a empresa. Em 1º de setembro, com a comunidade matemática em polvorosa Diante de rumores de que a Anthropic havia resolvido dois problemas do Prêmio do Milênio, a OpenAI lançou seu modelo contra todas as seis questões em aberto. Mesmo assim, os pesquisadores esperavam que ele produzisse os mesmos resultados de outras vezes em que direcionaram seus modelos para a notória hipótese de Riemann, o problema P vs. NP e a equação de Navier-Stokes.
“Não esperávamos que ele resolvesse nenhum”, disse o pesquisador da OpenAI Noam Brown.
Após 50 horas de trabalho, a IA havia feito progresso suficiente em um problema relacionado a Navier-Stokes a ponto de os humanos intervirem. Eles realizaram seus próprios cálculos para desviar os agentes dos outros cinco problemas — e concentrar todo o poder computacional da iniciativa naquele problema específico.
Com esse investimento, a IA ampliou seu exército de agentes de 100 para até 10.000. Para resolver a questão de Navier-Stokes, eles enviaram 2,7 milhões de mensagens e utilizaram 130 bilhões de tokens de saída — o equivalente aproximado a um milhão de livros. A empresa afirma que o trabalho foi concluído no sábado e verificado por computador no domingo.
A notícia do resultado surpreendeu até mesmo os pesquisadores mais aficionados da OpenAI, que correram para verificar a informação usando seus próprios agentes de IA.
Dan Roberts estava em um parque com os filhos quando recebeu a notícia do avanço pelo Slack.
Cheuk Hei Chu descobriu ao olhar o celular depois de sair de uma *escape room*.
O diretor de pesquisa da OpenAI, Mark Chen, estava dormindo em Tóquio e acordou com várias ligações frenéticas.
“Não consegui dormir pelo resto da noite”, disse ele.
Mas aquela não seria a última noite sem dormir para a equipe da OpenAI.
Nos últimos meses, a resolução de problemas matemáticos que a maioria das pessoas considera ininteligíveis tornou-se objeto de uma competição feroz entre as empresas de IA mais valiosas do mundo.
E, nas horas que antecederam a publicação, essa rivalidade explodiu de uma maneira muito humana.
A OpenAI afirma ter iniciado a corrida frenética pela resolução de Navier-Stokes na semana passada, após ouvir rumores de que um problema do Prêmio do Milênio havia sido resolvido — pela Anthropic.
No fim das contas, os rumores referiam-se a um trabalho do pesquisador da Anthropic Levent Alpöge e do professor de matemática da Universidade de Nova York Tristan Buckmaster sobre uma questão relacionada à dinâmica de fluidos. A OpenAI afirma ter entrado em contato com eles durante o fim de semana para discutir a publicação simultânea dos resultados. A partir daí, as versões divergem. Antes de a OpenAI divulgar sua demonstração, Buckmaster publicou seu trabalho em parceria com Alpöge.
Buckmaster declarou que ele e Alpöge utilizaram modelos tanto da Anthropic quanto da OpenAI em seu trabalho, e questionou a OpenAI se o novo modelo da empresa havia sido treinado com base nessas sessões ou se tinha acesso a elas.
A OpenAI afirmou que nem seus agentes nem seus pesquisadores tiveram acesso ao trabalho concorrente — ainda não publicado — antes de sua divulgação pública. A empresa disse ser improvável que dados de usuários de seus produtos tenham contribuído para o aprimoramento dos modelos, embora não pudesse descartar totalmente essa possibilidade.
A demonstração publicada na terça-feira remonta ao século XIX, quando Claude-Louis Navier e George Gabriel Stokes desenvolveram um conjunto de equações diferenciais parciais que, mais tarde, nos ajudariam a projetar aviões, prever o clima e compreender como o sangue circula pelo corpo humano.
No ano 2000, o Instituto de Matemática Clay incluiu a equação de Navier-Stokes entre os sete problemas elegíveis para um prêmio de um milhão de dólares. O objetivo dos prêmios era chamar a atenção para o pouco que sabíamos sobre matemática — independentemente de quantos de nós tenhamos sofrido com a álgebra no ensino médio.
Em 2010, o matemático russo recluso Grigori Perelman foi homenageado por provar a conjectura de Poincaré, o primeiro dos Problemas do Prêmio do Milênio a ser solucionado. Ele então demonstrou o quão imprevisíveis os seres humanos podem ser ao recusar a recompensa em dinheiro.
A OpenAI também não receberá o prêmio de 1 milhão de dólares.
“Nosso objetivo ao divulgar este resultado é relatar o progresso substancial de nossos modelos de IA”, afirmou a empresa. “Não pretendemos reivindicar o Prêmio do Milênio.”
Imagem: Divulgação/OpenAI
Por: Marisa Adán Gil
