Büyük dil modelleri, yani LLM’ler, günümüzde oldukça önemli asistanlar. Konseptleri birleştirme konusunda oldukça başarılılar, insanlara problemleri çözmelerinde yardımcı olabiliyorlar. Peki, LLM’ler tamamen yeni bilgi keşfedebilir mi?
FunSearch Nedir?
FunSearch, matematik ve bilgisayar bilimlerinde yeni çözümler bulmak için büyük dil modellerini (LLM’ler) kullanan bir keşif yöntemidir. Bu yöntem, önceden eğitilmiş bir LLM’yi kullanarak, bilgisayar kodu şeklinde yaratıcı çözümler üretmeye odaklanır.
LLM’ler, karmaşık problemleri anlama ve çözme konusunda oldukça yetenekli yapay zeka modelleridir. FunSearch, bu modelleri kullanarak bir problemi çözmek veya yeni fikirler üretmek için evrimsel bir süreç kullanır. Başlangıçta bir kullanıcı, problemin açıklamasını kod formatında tanımlar. Bu tanımlama, programları değerlendirmek ve bir program havuzu oluşturmak için kullanılır.
FunSearch, bu havuzdaki programları seçer ve bir LLM’ye sunar. LLM, bu programları kullanarak yeni programlar üretir ve otomatik olarak değerlendirilirler. En iyi çözümler havuza geri eklenerek sürekli bir gelişim döngüsü oluşturulur. Bu şekilde, FunSearch, karmaşık matematiksel problemlerde yeni çözümler bulmayı amaçlayan bir yöntemdir.
Doğrulama ve Yaratıcılığın Dengesi: FunSearch ve Bilimdeki Rolü
LLM’lerin bazen hatalı bilgiler üretebildiğini göz önünde bulundurarak, bu modellerle doğrulanabilir doğru keşifler yapmak oldukça zor bir süreç. Fakat ya LLM’lerin yaratıcılığını, sadece en iyi fikirlerini belirleyip bunların üzerine inşa ederek kullanabilirsek?
Nature dergisinde yayınlanan bir makalede, matematik ve bilgisayar bilimlerinde yeni çözümler arayışında kullanılan bir yöntem olan FunSearch’i tanıtıyoruz. FunSearch, önceden eğitilmiş bir LLM’yi ve yanıltıcı fikirleri engelleyen bir otomatik “değerlendiriciyi” bir araya getirerek çalışıyor. Bu iki bileşen arasında gidip gelerek, başlangıçtaki çözümler zamanla yeni bilgiye dönüşüyor. Sistem, bilgisayar kodunda yazılmış “fonksiyonlar” arıyor; işte bu yüzden adı FunSearch.
Bu çalışma, bilim veya matematikteki zorlu açık problemlerde LLM’ler kullanılarak yapılan ilk yeni keşfi temsil ediyor. FunSearch, matematikte uzun süredir açık olan cap set problemi için yeni çözümler buldu. Ayrıca, FunSearch’ün pratik faydalılığını göstermek için, veri merkezlerini daha verimli hale getirme gibi yaygın kullanımı olan “bin-packing” problemi için daha etkili algoritmalar keşfetmek için kullanıldı.
Bilimsel ilerleme her zaman yeni anlayışı paylaşma yeteneğine dayanmıştır. İşte FunSearch’in özellikle güçlü bir bilimsel araç olmasını sağlayan şey, çözümlerinin sadece ne olduklarını değil, nasıl oluşturulduklarını gösteren programlar üretmesidir.
Evrimsel Keşifte İleri Adımlar: FunSearch ve Yaratıcı Problemlerin Çözümü
FunSearch, en iyi fikirleri geliştirerek evrimsel bir yöntem kullanıyor. Bu fikirler bilgisayar programları şeklinde ifade ediliyor, böylece otomatik olarak çalıştırılıp değerlendirilebiliyorlar. İlk adım olarak, kullanıcı bir problem açıklamasını kod şeklinde yazıyor. Bu açıklama, programları otomatik olarak değerlendirmek için bir prosedürü ve program havuzunu başlatmak için kullanılan bir başlangıç programını içeriyor.
FunSearch, bir döngüsel bir işlem; her döngüde, sistem mevcut program havuzundan bazı programları seçiyor ve bir LLM’ye besliyor. LLM, bu programlar üzerinde yaratıcı bir şekilde çalışıyor ve yeni programlar üretiyor, sonra otomatik olarak değerlendiriliyorlar. En iyi programlar mevcut program havuzuna geri ekleniyor, böylece kendini geliştiren bir döngü oluşturuluyor. FunSearch, Google’ın PaLM 2’sini kullanıyor, ancak kod üzerine eğitilmiş diğer LLM’lerle de uyumlu.
Matematikte Yeni Topraklar Keşfetmek: Cap Set Problemi
Cap Set Problemi Nedir?
Cap Set problemi, matematikte uzun süredir tartışılan ve çözüm aranan bir problemdir. Temel olarak, yüksek boyutlu bir ızgara içinde üç noktanın bir doğru üzerinde olmadığı en büyük nokta kümesini bulmayı amaçlar. Bu problem, matematiksel olarak karmaşık olup, doğrudan hesaplama ile çözülemez. Cap Set problemi, ayrıca extremal combinatorics adı verilen bir alanda bir model oluşturur, bu alanda koleksiyonların büyüklükleri veya küçüklükleri üzerine çalışılır.
FunSearch ve Cap Set Problemi
FunSearch, matematikte uzun süredir çözülemeyen Cap Set problemi için çözümler üretti. Bu çözümler, bilgisayar kodu formatında ve oldukça öz ve anlaşılır programlar olarak ortaya çıktı. Özellikle, FunSearch son 20 yılda görülen en büyük Cap Set’lerin boyutlarında artış sağladı. Bu, matematikçilerin bu alandaki sınırları aşmalarına ve yeni keşifler yapmalarına olanak tanıdı.
Yenilikçi Programlarla Problemleri Aşma: Bin-Packing Problemi
Bin Packing Problemi Nedir?
Bin Packing problemi, gerçek dünya problemlerinde önemli bir rol oynar. Farklı boyutlardaki öğeleri en az sayıda kutuya yerleştirmeyi hedefler. Genellikle, bu problem, veri merkezlerinde iş yüklerini dağıtmak veya farklı boyutlardaki nesneleri optimize etmek gibi pek çok alanda kullanılır.
FunSearch ve Bin Packing
FunSearch, Bin Packing problemi için de etkili çözümler üretti. Özellikle, veri merkezlerinde daha verimli bir şekilde iş yüklerini optimize etmek için kabul görmüş heuristikleri geride bıraktı. Bu da gösteriyor ki, FunSearch sadece teorik matematik problemleri için değil, aynı zamanda pratik bilgisayar bilimi problemleri için de etkili bir çözüm aracı olabilir.
FunSearch, LLM’lerin hayal ürünü olasılıklarına karşı korunursa, bu modellerin gücünün sadece matematikte yeni keşifler yapmakla kalmayıp aynı zamanda önemli gerçek dünya problemlerine etkili çözümler sunmak için kullanılabileceğini göstermektedir.