一種新的人工智能“數(shù)學(xué)家”，被稱為拉馬努金機(jī)器（the Ramanujan Machine）的新型人工智能“數(shù)學(xué)家”，有可能揭示數(shù)字之間隱藏的關(guān)系，這種新的人工智能機(jī)器可以在需要證明的情況下證實(shí)數(shù)學(xué)猜想。這臺(tái)“機(jī)器”由算法組成，這些算法尋找猜想，或可能為真但尚未被證明的數(shù)學(xué)結(jié)論。猜想是數(shù)學(xué)定理的起點(diǎn)，這些定理已被一系列方程證明。

這套算法是以印度數(shù)學(xué)家斯里尼瓦瑟·拉馬努金（Srinivasa Ramanujan）的名字命名的。1887年，拉馬努詹出生在一個(gè)商店店員和家庭主婦的家庭，他是一個(gè)神童，他想出了許多數(shù)學(xué)猜想，證明和解答出以前從未解過(guò)的方程。1918年，也就是在他因病早逝的前2年，他被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的資深會(huì)員，成為繼1841年海洋工程師阿達(dá)西爾·科塞吉（Ardaseer Cursetjee）之后第二位被選為會(huì)員的印度人。

新的人工智能機(jī)器發(fā)現(xiàn)了數(shù)字間隱藏的關(guān)系？或有助于證明數(shù)學(xué)猜想。醫(yī)療設(shè)備公司美敦力負(fù)責(zé)人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)的副總裁、拉馬努金機(jī)器的開發(fā)者之一、物理學(xué)家亞倫·哈達(dá)德（Yaron Hadad）指出，拉馬努金對(duì)數(shù)字有天生的感覺，對(duì)其他人看不到的模式或關(guān)系有敏銳的洞察力。哈達(dá)德告訴記者，這位新的人工智能機(jī)器旨在從大量潛在方程中提取出有前景的數(shù)學(xué)模式，這讓拉馬努金的名字與之相吻合。

機(jī)器學(xué)習(xí)已被用于從圖像識(shí)別到藥物發(fā)現(xiàn)的各種模式發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用程序中，其中的算法在最小限度的方向上從程序員那里檢測(cè)出大量數(shù)據(jù)中的模式。哈達(dá)德和他在海法以色列理工學(xué)院的同事們，想看看他們能否將機(jī)器學(xué)習(xí)用于更基礎(chǔ)的領(lǐng)域。

哈達(dá)德表示：“我們想看看能否將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用到非常非?；A(chǔ)的東西上，所以我們認(rèn)為數(shù)字和數(shù)論是非常非?；A(chǔ)的。” （數(shù)論研究是對(duì)整數(shù)或可以無(wú)分?jǐn)?shù)書寫的數(shù)字的研究。）

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已經(jīng)有一些研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)將猜想轉(zhuǎn)化為定理——這個(gè)過(guò)程被稱為自動(dòng)證明定理。相反，拉馬努金機(jī)器的目標(biāo)是首先識(shí)別出有希望的數(shù)學(xué)猜想。這曾經(jīng)是人類數(shù)學(xué)家的領(lǐng)域，他們提出了著名的建議，如費(fèi)馬大定理，該定理聲稱，當(dāng)整數(shù) n > 2 時(shí)，對(duì)于所有正整數(shù) x，y，z方程x^n + y^n = z^n，在n>2時(shí)沒有非零的整數(shù)解。這個(gè)著名的猜想是1637年數(shù)學(xué)家皮埃爾·德·費(fèi)馬在一本書的空白處寫下的，但直到1994年才得到證實(shí)。

為了指導(dǎo)拉馬努金機(jī)器開展深入研究，研究人員將注意力集中在基本常數(shù)上，即在方程式中是固定且基本正確的數(shù)字。最著名的常數(shù)可能是圓的周長(zhǎng)與直徑之比，也就是廣為人知的圓周率。不管圓的大小如何，圓周率總是3.14159265……等等。

該算法實(shí)質(zhì)上掃描了大量潛在方程，以尋找可能表明存在表示該常數(shù)的公式的模式。 程序首先掃描有限的數(shù)字（可能是5或10），然后記錄所有的任何匹配項(xiàng)，然后，對(duì)匹配項(xiàng)進(jìn)行擴(kuò)展以查看模式是否進(jìn)一步重復(fù)。當(dāng)出現(xiàn)有希望的模式時(shí)，該猜想就可用來(lái)嘗試證明數(shù)學(xué)猜想。哈達(dá)德透露，到目前為止，已經(jīng)產(chǎn)生了100多個(gè)有趣的猜想，其中幾十個(gè)已經(jīng)得到了證實(shí)。

研究人員在《自然》雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。他們還建立了一個(gè)網(wǎng)站RamanujanMachine.com，來(lái)分享人工智能算法產(chǎn)生或證明的數(shù)學(xué)猜想，并從任何想嘗試發(fā)現(xiàn)新定理的人那里收集證據(jù)。用戶還可以下載這些代碼來(lái)運(yùn)行自己的搜索猜測(cè)，或者讓機(jī)器利用自己計(jì)算機(jī)上的空閑處理空間自行查看。哈達(dá)德指出，其部分目標(biāo)是讓非專業(yè)人士更多地參與數(shù)學(xué)世界。

研究人員還希望，拉馬努金機(jī)器將有助于改變數(shù)學(xué)是如何做的。哈達(dá)德認(rèn)為，很難說(shuō)數(shù)論的進(jìn)步將如何轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用，但到目前為止，該算法已經(jīng)幫助揭示了加泰羅尼亞常數(shù)非理性的一個(gè)更好的衡量標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)由G表示的數(shù)字至少有60萬(wàn)位數(shù)字，但可能是也可能不是非理性數(shù)字。（無(wú)理數(shù)不能寫成分?jǐn)?shù)；有理數(shù)可以。）哈達(dá)德表示，該算法還沒有回答加泰羅尼亞常數(shù)是否有理的問(wèn)題，但已經(jīng)向這個(gè)目標(biāo)邁進(jìn)了一步。

人工智能使用機(jī)器學(xué)習(xí)將猜想轉(zhuǎn)化為定理？或?qū)O大促進(jìn)數(shù)學(xué)的發(fā)展。哈達(dá)德在一封電子郵件中透露：“我們?nèi)蕴幱谶@個(gè)項(xiàng)目的早期階段，所有的潛力才剛剛開始展現(xiàn)。我相信，將這一概念推廣到數(shù)學(xué)和物理的其他領(lǐng)域（甚至其他科學(xué)領(lǐng)域），將使研究人員從計(jì)算機(jī)中獲得新研究的線索。因此，人類科學(xué)家將能夠從計(jì)算機(jī)提供的更廣泛的選擇中選擇更好的目標(biāo)，從而提高生產(chǎn)力和對(duì)人類知識(shí)和后代的潛在的影響。”