Kürzlich gab OpenAI offiziell bekannt, dass seine KI-Modelle drei bedeutende wissenschaftliche Entdeckungen in den Bereichen Mathematik, Informatik und Physik erzielt haben, die jeweils die harmonische Analyse, die Komplexitätstheorie sowie die Quantenfeldtheorie betreffen. Um diese rohen Forschungsdaten aus der Spitzenforschung in echtes wissenschaftliches Verständnis umzuwandeln, hat OpenAI in innovativer Weise ein neues Modell der tiefen Zusammenarbeit mit der externen akademischen Gemeinschaft erprobt und für die Ergebnisse der verschiedenen Bereiche vielfältige Veröffentlichungsstrategien festgelegt.
Im Bereich der harmonischen Analysis lieferte das Modell erfolgreich einen Beweis der Vermutung der lokalen Glättung (local smoothing) in allen Dimensionen und löste damit direkt in allen Dimensionen die Kakeya-Vermutung sowie die Stein-Restriktionsvermutung der Mathematik. Der neue Beweis beruht auf einer neuartigen Hilfs-Partialdifferentialgleichung. OpenAI hat in einem öffentlichen GitHub-Repository sowohl einen KI-generierten Bericht mit natürlichsprachlichen Ausgaben als auch Lean-Beweise veröffentlicht.
Im Bereich der Informatik bewies das System, dass die lange als wahr geltende Exponentialzeithypothese (ETH) falsch ist; diese Vermutung steht in enger Verbindung mit dem berühmten P vs. NP-Problem und wurde zuvor in Hunderten von Arbeiten weitreichend zur Herleitung bedingter Rechenhärte verwendet. Dieses Ergebnis wurde ebenfalls in Lean verifiziert. Diese Arbeit wurde einem von Russell Impagliazzo, Ramamohan Paturi und Ryan Williams geleiteten Team führender Experten zur Verifikation und Begleitung übergeben; die entsprechenden Ergebnisse und die Lean-Formalisierten Beweise wurden synchron in einem GitHub-Repository öffentlich zugänglich gemacht.
Im Bereich der Physik lieferte das Modell für bestimmte wechselwirkende Quantenfeldtheorien in vier Dimensionen mit Eichfeldern und Fermionen (einschließlich der Quantenchromodynamik QCD sowie der vereinheitlichten Vervollständigung des Standardmodells der Teilchenphysik) einen mathematisch strengen Existenzbeweis, wobei als Teilproblem auch der Beweis der Existenz der reinen Yang–Mills-Theorie enthalten ist, die Teil des Millenniumsproblems des Clay-Mathematics-Instituts ist. Diese komplexe Arbeit wurde von einer Gruppe Physiker unter der Leitung von David Gross (darunter Michael Douglas, Arthur Jaffe, Igor Klebanov und Nikita Nekrasov) vorangetrieben; entsprechende Korrespondenz kann an die angegebene E-Mail-Adresse YANGMILLS4D@gmail.com gerichtet werden.
Um der akademischen Gemeinschaft eine umfassende unabhängige Überprüfung und eingehende Erörterung dieser bahnbrechenden Ergebnisse zu ermöglichen, hatte OpenAI der Simons Foundation zuvor eine Spende von 5 Millionen US-Dollar bereitgestellt, um entsprechende Workshops, Konferenzen und Sonderprojekte zu finanzieren. Diese Reihe von Maßnahmen zeigt nicht nur das enorme Potenzial der KI in der Grundlagenforschung an den Grenzen der Wissenschaft, sondern markiert auch, dass die moderne theoretische Physik und Mathematik sich beschleunigt in Richtung höherer Standards der Strenge bewegen.