L’entreprise britannique spécialisée en intelligence artificielle, DeepMind, filiale d’Alphabet, la société mère de Google, a mis au point AlphaGeometry, un système d’IA capable de résoudre des problèmes de géométrie complexes comparables à ceux des médaillés d’or des Olympiades mathématiques humaines.

Dans un nouvel article publié dans la revue Nature, DeepMind a révélé qu’AlphaGeometry avait réussi à résoudre 25 des 30 problèmes de géométrie de référence de l’Olympiade mathématique internationale (OMI) dans les délais standards, un score presque équivalent à la moyenne de 26 problèmes résolus par les médaillés d’or humains lors des mêmes tests.

Le système d’IA combine un modèle de langage neuronal avec un moteur de déduction lié à des règles, offrant une synergie permettant de trouver des solutions à des théorèmes de géométrie complexes.

AlphaGeometry a adopté une approche novatrice pour générer des données synthétiques en créant un milliard de diagrammes aléatoires d’objets géométriques et en dérivant les relations entre les points et les lignes de chaque diagramme. Ce processus, appelé « déduction symbolique et traçabilité », a abouti à un ensemble de données de formation final de 100 millions d’exemples uniques, offrant une source riche pour la formation du système d’IA.

Selon DeepMind, AlphaGeometry représente une avancée majeure dans le raisonnement mathématique de l’IA, la rapprochant du niveau des mathématiciens humains. Le développement de ces compétences est considéré comme essentiel pour faire progresser l’intelligence artificielle générale.

Evan Chen, coach en mathématiques et ancien médaillé d’or aux Olympiades, a évalué un échantillon de solutions d’AlphaGeometry. Il a déclaré que le résultat était non seulement correct, mais aussi des preuves claires et lisibles par l’homme utilisant des techniques de géométrie standard, contrairement aux solutions numériques désordonnées souvent produites lorsque les systèmes d’IA forcent brutalement les problèmes mathématiques.

Même si AlphaGeometry ne gère pour l’instant que les parties de géométrie des tests de l’Olympiade, ses compétences à elles seules auraient suffi à remporter une médaille de bronze lors de certains examens antérieurs. DeepMind espère continuer à améliorer ses capacités de raisonnement mathématique au point de pouvoir réussir l’intégralité de l’Olympiade multi-matières.

Faire progresser la compréhension des mathématiques et de la logique par l’IA est un objectif clé pour DeepMind et Google. Les chercheurs pensent que la maîtrise des problèmes des Olympiades les rapproche d’une intelligence artificielle plus généralisée, capable de découvrir automatiquement de nouvelles connaissances.