في فيلم ““I, Robot الذي صدر عام 2004 لا تبدو الروبوتات مجرد آلات منفصلة؛ فهي مرتبطة بشبكة واحدة تسمح بتبادل المعلومات والأوامر والعمل كمنظومة واحدة، واليوم تقترب “أوبن إيه آي” من هذا المفهوم، حيث عمل الآلاف من وكلاء الذكاء الاصطناعي معاً لحل معضلة رياضية مستعصية، فما هي؟ وما دلالة ذلك؟
ما معادلات نافيير؟
– تصف معادلات (نافيير-ستوكس) حركة الموائع مثل الهواء والماء، بالاستناد إلى قانون “نيوتن” الثاني، وتُستخدم في مجالات واسعة، بينها تصميم الطائرات والمقاتلات الحربية والتنبؤ بالطقس، وتُعد إحدى معادلات الألفية السبع، التي خصص معهد “كلاي” مليون دولار لحل كلٍ منها.
لماذا استعصت المعادلة؟
– رغم استخدامها في تطبيقات واقعية منذ أكثر من قرن، ظل العلماء عاجزين عن إثبات ما إذا كانت حلولها تظل منتظمة دائماً، أم يمكن أن تصل في حالات معينة إلى حالة من التفرد تنهار عندها رياضياً.
مثال على استخداماتها
– عند تصميم طائرة مقاتلة، يحتاج المهندسون إلى معرفة كيفية تحرك الهواء (أحد الموائع) حول الأجنحة والهيكل بسرعات مختلفة، لتقدير قوى الرفع والسحب والاضطرابات الهوائية، وهنا تساعد معادلات (نافيير-ستوكس) في محاكاة هذه الحركة ودراسة تأثيرها على أداء المقاتلة.
ما المشكلة إذاً؟
– تكمن الصعوبة في أن حركة الهواء حول الجناح قد تصبح شديدة التعقيد والاضطراب مع تزايد السرعة خصوصاً أثناء المناورات الدقيقة، ما يجعل التنبؤ الكامل بحركة الهواء أمراً بالغ الصعوبة، لذلك يعتمد المهندسون على وضع هوامش أمان تؤثر على الطائرة وأدائها.
ليست الأولى
– قال “تريستان باكماستر” أستاذ الرياضيات في جامعة نيويورك، إنه كان يعمل على حل هذه المعادلات مع “ليفنت ألبوجي” الباحث لدى شركة “أنثروبيك”، قبل أن تصل معلومات عن تقدمهما إلى “أوبن إيه آي”، التي كثفت محاولاتها لحل المسألة في الأول من أيلول الجاري.
كيف حلتها أوبن إيه آي؟
– وجهت “أوبن إيه آي” نحو 10 آلاف وكيل للبحث عن حل للمعادلة بالتوازي، حيث عملت مجموعات منها على اختبار فرضيات ومسارات رياضية مختلفة، ثم جرى دمج النتائج والأفكار التي توصلت إليها للوصول إلى البرهان الرياضي.
كم استغرق الأمر؟
– توصلت “أوبن إيه آي” إلى البرهان بعد نحو 88 ساعة من بدء المحاولة، تبادل فيها وكلاء الذكاء الاصطناعي 2.7 مليون رسالة، واستخدموا نحو 130 مليار رمز إخراج “توكن”، بتكلفة تتراوح بين 10 و40 مليون دولار، قبل أن تخضع النتيجة لعملية تحقق استغرقت 17 ساعة.
ماذا أثبتت الشركة؟
– قالت “أوبن إيه آي” إن نظامها أثبت إمكانية تحوّل حركة مائع منتظمة إلى حالة تصبح فيها سرعته لا نهائية خلال فترة زمنية معينة، مع بقاء طاقته الكلية محدودة، وهو ما يُعرف رياضياً بـ”التفرد”، أي أن المعادلات الرياضية غير قادرة على تفسيرها.
ماذا يفيد هذا؟
– يحدد البرهان الذي توصلت إليه “أوبن إيه آي” حدود معادلات (نافيير-ستوكس) على وصف حركة الموائع بصورة منتظمة، ويوضح الظروف التي يمكن أن تظهر فيها حالات التفرد، ما يوفر أساساً رياضياً لتطوير نماذج محاكاة أكثر دقة مستقبلاً في مجالات الطيران والتنبؤ بالطقس والطاقة.
ما أهمية الإنجاز؟
– يمثل حل معادلات (نافيير-ستوكس) إنجازاً رياضياً وعلمياً بارزاً، ليس فقط لحسم معضلة ظلت مستعصية لعقود، بل أيضاً لإظهار قدرة الذكاء الاصطناعي على توظيف آلاف الوكلاء في البحث عن حلول لمسائل علمية بالغة التعقيد.
المصادر: أرقام – بي بي سي – الغارديان – أوبن إيه آي – بزنس إنسادير – معهد كلاي
