🧮 Испанский математик Хавьер Гомес Серрано и компания Google DeepMind объединились для решения задачи Навье-Стокса стоимостью в миллион долларов
Опубликовано: 02.07.2025 12:48
Математик Хавьер Гомес Серрано, родившийся в Мадриде 39 лет назад, объединился с гигантом в области искусственного интеллекта Google DeepMind, чтобы попытаться «в ближайшее время» решить одну из самых дьявольских загадок, известных человечеству, — уравнения Навье — Стокса, как он сам рассказал EL PAÍS. Это одна из семи задач тысячелетия, за решение которых американский Математический институт Клэя предлагает 1 миллион долларов (и «бессмертную славу», как подчёркивает испанский исследователь). Так называемая операция Навье-Стокса, проводимая в течение трёх лет командой из 20 человек, до сих пор проводилась в полной секретности, хотя глава Google DeepMind Демис Хассабис в январском интервью проговорился, что они «близки к решению задачи тысячелетия», не уточнив, какой именно. «Мы увидим это в следующем году или через полтора года».
Гомес Серрано, преподающий в Университете Брауна, впервые публично говорит об этом поиске. «Сейчас в сообществе существует общее мнение, что проблема будет решена в ближайшее время, но никто не знает, кто это сделает и как», — объясняет он. Задача возникла в XIX веке, когда два математика, француз Анри Навье и ирландец Джордж Габриэль Стокс, независимо друг от друга опубликовали в 1822 и 1845 годах уравнения, описывающие движение жидкостей, таких как вода и воздух. На основе температуры, вязкости и начальной скорости жидкости уравнения рассчитывают её скорость в более поздний момент времени. Спустя два столетия после их формулирования до сих пор неизвестно, всегда ли решения сохраняют регулярность или может произойти взрыв, внезапное изменение поведения, как если бы в спокойном море началось цунами. Эти уравнения необходимы для прогнозирования таких важных явлений, как погода, катастрофические наводнения, движение самолёта или кровоток в организме человека.
Кажется, загадка вот-вот будет разгадана. Гомес Серрано возглавляет команду из пяти учёных, которые познакомились, когда работали в Принстонском университете, а сейчас работают в разных учреждениях США. Это два геофизика — тайванец Чинг-Яо Лай и китаец Юнцзи Ван, авторы сложных моделей для расчёта таяния льда в Антарктиде, — и три математика: австрало-британец Тристан Бакмастер (второй соруководитель группы), испанец Гонсало Као Лабора и сам Гомес Серрано, выросший в рабочем районе Пуэнте-де-Вальекас в Мадриде.
Великие умы в области математики бились над решением этой задачи, посвящая ей лучшие годы своей академической жизни, но в итоге оказывались в тупике. В 2014 году команда Томаса Хоу из Калифорнийского технологического института совершила крупный прорыв благодаря предварительному упрощению задачи. Группа Хоу использовала не уравнения Навье — Стокса, а более раннюю версию, предложенную в 1752 году швейцарским математиком Леонардом Эйлером для описания движения идеальных жидкостей без вязкости. Исследователи создали модель жидкости внутри цилиндра, которая при определённых начальных условиях порождала «сингулярность» — искомое цунами в спокойном море. Команда Гомеса Серрано использовала методы искусственного интеллекта — нейронные сети машинного обучения — для уточнения решения и понимания того, где и как образуется сингулярность. Их результаты, опубликованные три года назад, были восприняты как знак того, что решение проблемы на миллион долларов не за горами.
Испанский математик считает, что в мире есть только три группы, которые всерьёз пытаются разгадать эту загадку: вышеупомянутый Томас Хоу из Калифорнии; тандем, состоящий из египтянина Тарека Эльгинди и итальянца Федерико Паскуалотто, также из США; и команда под руководством Диего Кордобы, 53-летнего уроженца Мадрида, который более десяти лет назад руководил докторской диссертацией Гомеса Серрано в Институте математических наук в Мадриде, посвящённой тому, как волны разбиваются о берег.
«Задача Навье — Стокса чрезвычайно сложна, — признаёт он. — Люди не добились успеха, используя традиционную математику. Что отличает нашу стратегию от всех остальных, так это использование искусственного интеллекта. Это наше преимущество, и мы считаем, что это может сработать. Я настроен оптимистично; прогресс идёт очень, очень быстро», — отмечает он. По его мнению, решение будет найдено в ближайшие пять лет.
Гомес Серрано только что принял участие в ещё одном историческом прорыве Google DeepMind: AlphaEvolve — новая система искусственного интеллекта, которая решает сложные математические задачи с беспрецедентной эффективностью. Испанский профессор и его американский коллега Теренс Тао, которого считают величайшим из ныне живущих математиков, в течение четырёх месяцев обучали программу 50 головоломками. «В 75% случаев она соответствует лучшему человеческому результату. В остальных 20% она его превосходит. Откровенно говоря, показатель успеха в 95% впечатляет», — говорит Гомес Серрано.
«Я думаю, что обученный человек, который читает соответствующую литературу, много программирует и готовится в течение нескольких месяцев, возможно, смог бы этого добиться. Но AlphaEvolve сделала это за день. В этом действительно есть преимущество. Это может стать инструментом, который значительно ускорит исследования. Это изменит наш подход к математике», — утверждает он.
Глава Google DeepMind, британский нейробиолог Демис Хассабис, и его американский коллега Джон Джампер в прошлом году получили Нобелевскую премию по химии за создание AlphaFold2, системы искусственного интеллекта, способной предсказывать сложные структуры всех 200 миллионов известных белков. Программа за считанные минуты выполняет то, на что раньше уходили месяцы работы. Революционность новой системы AlphaEvolve заключается в том, что, в отличие от AlphaFold2 и программы, разработанной для решения уравнения Навье — Стокса, она не создана с помощью машинного обучения для решения конкретной задачи, а представляет собой обширную языковую модель, подобную ChatGPT, которая решает задачи в самых разных областях математики, не требуя специальных знаний.
Демис Хассабис предсказал, что так называемый искусственный общий интеллект — программное обеспечение с интеллектом, подобным человеческому, и способностью к самообучению — появится примерно в 2030 году. Гомес Серрано настроен более осторожно. «Есть люди, более смелые, чем я, которые предсказывают, что в течение пяти или десяти лет искусственный интеллект достигнет уровня лучших математиков в истории. Я не знаю, но я знаю, что он развивается чрезвычайно быстро», — размышляет он. «Есть два течения: оптимисты и пессимисты, которые думают о «Терминаторе» [фильме 1984 года, в котором искусственный интеллект восстаёт против людей]. Я верю, что мы будем задавать более сложные вопросы, что мы сможем лучше понимать природу и создавать более качественные материалы и лекарства. Я верю, что это изменит мир, и хочу верить, что это изменит его к лучшему».
Источник
Вернуться назад
Гомес Серрано, преподающий в Университете Брауна, впервые публично говорит об этом поиске. «Сейчас в сообществе существует общее мнение, что проблема будет решена в ближайшее время, но никто не знает, кто это сделает и как», — объясняет он. Задача возникла в XIX веке, когда два математика, француз Анри Навье и ирландец Джордж Габриэль Стокс, независимо друг от друга опубликовали в 1822 и 1845 годах уравнения, описывающие движение жидкостей, таких как вода и воздух. На основе температуры, вязкости и начальной скорости жидкости уравнения рассчитывают её скорость в более поздний момент времени. Спустя два столетия после их формулирования до сих пор неизвестно, всегда ли решения сохраняют регулярность или может произойти взрыв, внезапное изменение поведения, как если бы в спокойном море началось цунами. Эти уравнения необходимы для прогнозирования таких важных явлений, как погода, катастрофические наводнения, движение самолёта или кровоток в организме человека.
Кажется, загадка вот-вот будет разгадана. Гомес Серрано возглавляет команду из пяти учёных, которые познакомились, когда работали в Принстонском университете, а сейчас работают в разных учреждениях США. Это два геофизика — тайванец Чинг-Яо Лай и китаец Юнцзи Ван, авторы сложных моделей для расчёта таяния льда в Антарктиде, — и три математика: австрало-британец Тристан Бакмастер (второй соруководитель группы), испанец Гонсало Као Лабора и сам Гомес Серрано, выросший в рабочем районе Пуэнте-де-Вальекас в Мадриде.
Великие умы в области математики бились над решением этой задачи, посвящая ей лучшие годы своей академической жизни, но в итоге оказывались в тупике. В 2014 году команда Томаса Хоу из Калифорнийского технологического института совершила крупный прорыв благодаря предварительному упрощению задачи. Группа Хоу использовала не уравнения Навье — Стокса, а более раннюю версию, предложенную в 1752 году швейцарским математиком Леонардом Эйлером для описания движения идеальных жидкостей без вязкости. Исследователи создали модель жидкости внутри цилиндра, которая при определённых начальных условиях порождала «сингулярность» — искомое цунами в спокойном море. Команда Гомеса Серрано использовала методы искусственного интеллекта — нейронные сети машинного обучения — для уточнения решения и понимания того, где и как образуется сингулярность. Их результаты, опубликованные три года назад, были восприняты как знак того, что решение проблемы на миллион долларов не за горами.
Испанский математик считает, что в мире есть только три группы, которые всерьёз пытаются разгадать эту загадку: вышеупомянутый Томас Хоу из Калифорнии; тандем, состоящий из египтянина Тарека Эльгинди и итальянца Федерико Паскуалотто, также из США; и команда под руководством Диего Кордобы, 53-летнего уроженца Мадрида, который более десяти лет назад руководил докторской диссертацией Гомеса Серрано в Институте математических наук в Мадриде, посвящённой тому, как волны разбиваются о берег.
«Задача Навье — Стокса чрезвычайно сложна, — признаёт он. — Люди не добились успеха, используя традиционную математику. Что отличает нашу стратегию от всех остальных, так это использование искусственного интеллекта. Это наше преимущество, и мы считаем, что это может сработать. Я настроен оптимистично; прогресс идёт очень, очень быстро», — отмечает он. По его мнению, решение будет найдено в ближайшие пять лет.
Гомес Серрано только что принял участие в ещё одном историческом прорыве Google DeepMind: AlphaEvolve — новая система искусственного интеллекта, которая решает сложные математические задачи с беспрецедентной эффективностью. Испанский профессор и его американский коллега Теренс Тао, которого считают величайшим из ныне живущих математиков, в течение четырёх месяцев обучали программу 50 головоломками. «В 75% случаев она соответствует лучшему человеческому результату. В остальных 20% она его превосходит. Откровенно говоря, показатель успеха в 95% впечатляет», — говорит Гомес Серрано.
«Я думаю, что обученный человек, который читает соответствующую литературу, много программирует и готовится в течение нескольких месяцев, возможно, смог бы этого добиться. Но AlphaEvolve сделала это за день. В этом действительно есть преимущество. Это может стать инструментом, который значительно ускорит исследования. Это изменит наш подход к математике», — утверждает он.
Глава Google DeepMind, британский нейробиолог Демис Хассабис, и его американский коллега Джон Джампер в прошлом году получили Нобелевскую премию по химии за создание AlphaFold2, системы искусственного интеллекта, способной предсказывать сложные структуры всех 200 миллионов известных белков. Программа за считанные минуты выполняет то, на что раньше уходили месяцы работы. Революционность новой системы AlphaEvolve заключается в том, что, в отличие от AlphaFold2 и программы, разработанной для решения уравнения Навье — Стокса, она не создана с помощью машинного обучения для решения конкретной задачи, а представляет собой обширную языковую модель, подобную ChatGPT, которая решает задачи в самых разных областях математики, не требуя специальных знаний.
Демис Хассабис предсказал, что так называемый искусственный общий интеллект — программное обеспечение с интеллектом, подобным человеческому, и способностью к самообучению — появится примерно в 2030 году. Гомес Серрано настроен более осторожно. «Есть люди, более смелые, чем я, которые предсказывают, что в течение пяти или десяти лет искусственный интеллект достигнет уровня лучших математиков в истории. Я не знаю, но я знаю, что он развивается чрезвычайно быстро», — размышляет он. «Есть два течения: оптимисты и пессимисты, которые думают о «Терминаторе» [фильме 1984 года, в котором искусственный интеллект восстаёт против людей]. Я верю, что мы будем задавать более сложные вопросы, что мы сможем лучше понимать природу и создавать более качественные материалы и лекарства. Я верю, что это изменит мир, и хочу верить, что это изменит его к лучшему».
Источник