Een geavanceerd AI-model van OpenAI heeft een significante stap gezet in het oplossen van een van de meest hardnekkige vraagstukken uit de wiskunde. Het bedrijf is erin geslaagd een specifiek aspect van de Navier-Stokes-vergelijkingen te ontrafelen, een prestatie die grote gevolgen heeft voor het wetenschappelijke begrip van vloeistofdynamica.
De Navier-Stokes-vergelijkingen vormen al bijna tweehonderd jaar het fundament voor de beschrijving van de bewegingen van gassen en vloeistoffen. Deze formules zijn onmisbaar bij de ontwikkeling van diverse technologieën, zoals de constructie van kunstmatige harten of het optimaliseren van vliegtuigvleugels. Desondanks blijft het theoretische kader achter deze formules complex. Het vraagstuk is zelfs opgenomen in de Millennium Prize Problems, waarbij een beloning van één miljoen dollar wacht op degene die het probleem volledig oplost.
De centrale vraag binnen dit wiskundige raadsel is of de vergelijkingen altijd consistent blijven of dat er momenten zijn waarop ze logisch gezien niet meer standhouden. Volgens John Evans van de University of Colorado Boulder zijn de formules op zichzelf niet ingewikkeld, maar is het menselijke inzicht in de onderliggende mechanismen zeer beperkt, zoals beschreven door newscientist.com.
Het onderzoeksteam van OpenAI heeft aangetoond dat de vergelijkingen inderdaad kunnen falen via het identificeren van zogenaamde 'blow-ups'. Dit zijn specifieke scenario's waarin de snelheid van een vloeistofdeel plotseling oneindig wordt, vergelijkbaar met een draaikolk die in een bad oneindig groot wordt. Deze ontdekking werd mogelijk gemaakt door de inzet van een enorme hoeveelheid rekenkracht. In totaal werkten meer dan 10.000 AI-agenten in diverse configuraties samen om tot dit resultaat te komen, een proces dat ongeveer 88 uur in beslag nam.
De snelheid van deze ontdekking heeft voor schokgolven gezorgd in de wetenschappelijke wereld. Zaher Hani van de University of Michigan wijst erop dat deze vooruitgang extreem snel is verlopen. In een analyse van wordt gesteld dat werk dat normaal gesproken jaren van menselijk onderzoek zou vergen, nu in enkele dagen is voltooid.
Hoewel dit resultaat baanbrekend is, bouwt het voort op eerder werk. In 2014 toonden Thomas Hou en zijn team van het California Institute of Technology al aan hoe een 'blow-up' gecreëerd kon worden voor de Euler-vergelijkingen, wat een essentiële voorbereiding vormde voor de huidige doorbraak. Volgens de berichtgeving van proberen wiskundigen nu de resultaten van OpenAI te ontleden om de exacte betekenis voor de theoretische fysica te bepalen.
De succesvolle integratie van duizenden gespecialiseerde AI-agenten suggereert dat er een nieuwe methode is gevonden om problemen aan te pakken die voorheen als onmogelijk werden beschouwd. De wetenschappelijke gemeenschap kijkt nu met interesse naar hoe deze synergie tussen AI en wiskunde verder kan worden ingezet voor andere complexe vraagstukken, zoals verder uitgewerkt in de publicatie van .