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Máquina Ramanujan, software com Inteligência Artificial, revela padrões ocultos em números

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Mathematical formulas in the book

De acordo com uma recente reportagem, publicada pelo portal de notícias LiveScience, um novo software “matemático” com inteligência artificial (IA), conhecido como Máquina Ramanujan, consegue revelar relações ocultas entre números. A máquina, basicamente, foca em algoritmos que buscam conjecturas – pontos de partida dos teoremas matemáticos, provadas por uma série de equações – ou conclusões matemáticas que são provavelmente verdadeiras, mas que, até então, nunca foram comprovadas.

Nomenclatura

O software recebeu o nome do matemático indiano Srinivasa Ramanujan, que, desde criança, demonstrou possuir uma certa facilidade em resolver conjecturas matemáticas, provas e equações que nunca haviam sido resolvidas. Considerado prodígio, Ramanujan, dois anos antes de morrer, foi eleito Fellow da The Royal Society London, tornando-se, na época, o segundo indiano a ser empossado. O primeiro foi o engenheiro naval Ardaseer Cursetjee.

“No meio acadêmico, Ramanujan sempre expôs – e de forma clara – sua sensibilidade inata para números. Ele também tinha tino para revelar padrões que iludiam milhares de pessoas”, disse o físico Yaron Hadad, vice-presidente de IA e ciência de dados da empresa de dispositivos médicos Medtronic e um dos projetistas da máquina Ramanujan.

A máquina e o software

“O novo software “matemático” com inteligência artificial foi projetado para extrair padrões matemáticos promissores de grandes conjuntos de equações potenciais”, revelou Hadad em entrevista ao portal LiveScience. A essência da máquina, a qual funciona com base em um algoritmo detecta padrões em grandes quantidades de dados com base em uma orientação mínima dos programadores, tem sido utilizada em uma variedade de aplicações de localização de padrões, que vão desde o reconhecimento de imagens até a descoberta de medicamentos.

Para avaliar o comportamento do software, Hadad e outros pesquisadores do Instituto de Tecnologia Technion-Israel, em Haifa, colocaram o aprendizado da máquina para analisar padrões mais fundamentais. “Queríamos ver se poderíamos aplicar o aprendizado da máquina a algo muito, muito básico, então pensamos na teoria dos números, que, para nós, é essencialmente básica”, explicou Hadad ao Live Science.

Após tal processo, Hadad e os outros pesquisadores usaram o aprendizado da máquina para transformar conjecturas em teoremas – um processo chamado prova automatizada de teoremas. Com isso, os envolvidos conseguiram fazer com que a Máquina Ramanujan, agora, que, fundamentalmente falando, tem sido há anos o domínio de diversos matemáticos, que, vez ou outra, surgem com propostas famosas, como, por exemplo, o Último Teorema de Fermat, que afirma que não há três inteiros positivos que possam resolver a equação an + bn = cn quando n é maior que 2.

Controle

Para conduzir a Máquina Ramanujan, os pesquisadores se concentraram nas constantes fundamentais, que são números fixos e fundamentalmente verdadeiros nas equações. A constante mais famosa que conhecemos é a razão entre a circunferência de um círculo e seu diâmetro, mais conhecida como pi. Partindo deste pressuposto, o software examina algoritmos de um grande número de equações potenciais em busca de padrões que possam indicar a existência de fórmulas que sejam capazes de expressar tal constante.

Em suma, o programa, primeiro, examina um número limitado de dígitos, talvez cinco ou 10, e então registra todas as correspondências e as expandem para ver se os padrões se repetem mais de uma vez. Quando um padrão promissor aparece, a conjectura está, então, disponível para uma tentativa de prova. Até o momento, mais de 100 conjecturas intrigantes foram geradas e o mais interessante é que várias dezenas foram provadas.

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