Zusammenfassung:
Anthropic gab offiziell bekannt, dass Claude einen Spitzenrekord in theoretischer Physik gewonnen hat. Es lief mehrere Tage lang ununterbrochen, fast ohne menschliches Eingreifen, und löste das notorisch schwierige Berechnungsproblem der „Neun-Kreise-Streuungsamplitude“ in der Hochenergiephysik-Community auf einen Schlag! Insbesondere wurde das Neun-Windungen-Ergebnis der Sechs-Teilchen-Amplitude in der Super-Yang-Mills-Theorie der Ebene N=4 berechnet. Der bisherige menschliche Rekord endete bei acht Runden.
Beachten Sie, dass sich das „Yang“ im Yang-Mills-Modell auf den Physik-Guru Herrn Yang Chenning bezieht.
Die von ihm und Mills 1954 gemeinsam begründete „Yang-Mills-Theorie“ ist der Grundstein der modernen Teilchenphysik.
Jede darauf basierende Berechnung höherer Ordnung kann als die ultimative Herausforderung der menschlichen Gehirnleistung bezeichnet werden.
Heute sind die besten theoretischen Physiker der Menschheit durch die KI „abgeschnitten“.
Was noch beängstigender ist, ist, dass Claude diese Herausforderung auf Gott-Niveau mit nur einem einzigen Wort gemeistert hat und dafür Tausende von Dollar ausgegeben hat!
Einige Tage später kamen die Antworten zurück, die teilweise auf 30 Milliarden Elemente erweitert wurden.
Es scheint, dass es in der Wissenschaft viel mehr tief hängende Früchte gibt, als man denkt.
Dieses Mal drückte der Physiker Lance Dixon, der für die Verifizierung der Ergebnisse für KI verantwortlich war, diese Emotion aus:
Die meisten theoretischen Physiker um mich herum haben schon lange zugegeben, dass große Modelle früher oder später die Physik untergraben werden, aber sie wissen einfach nicht, wann dieser Tag sie treffen wird.
Für mich ist dieser Tag der 1. September.
Hardcore-Physiker fordern die KI heraus
„Mein alter Beruf ist etwas ganz Besonderes“
Der Ursprung der Geschichte liegt in der „Provokation“ eines Physikers.
Matt von Hippel, einst ein theoretischer Teilchenphysiker, ist heute ein populärwissenschaftlicher Autor.
Die fünf Kreise im Jahr 2016, die sechs Kreise und die sieben Kreise im Jahr 2019, sein Name steht in der Autorenliste der Arbeit
Angesichts der jüngsten KI-Nachrichten sagte er, er würde nicht an das Böse glauben, es sei denn, er sehe ein großes Modell, das Probleme auf seinem Gebiet mit eigenen Augen löst.
Deep Blue besiegte den Schachmeister Kasparov. Die Go-Community sagte: Go ist zu kompliziert, als dass Computer es spielen könnten. Daraufhin wurde er von AlphaGo ins Gesicht geschlagen.
AlphaFold hat Experten für die Struktur menschlicher Proteine zerschlagen, aber andere Bereiche sagten: „Wir haben diese Art von Daten nicht und können sie nicht reproduzieren.“
Jetzt können große Sprachmodelle Literatur lesen und mathematische Beweise nachahmen. Doch die Debatte geht weiter: Findet KI nur Gegenbeispiele und kann keine neuen Rahmenbedingungen vorschlagen? Funktioniert es nur in Bereichen mit klaren Regeln wie der Mathematik, nicht aber in unscharfen Bereichen wie der Physik? ……
Es ist jedes Mal die gleiche Formel: Akademiker sind skeptisch, bis die KI ihre Wirkung entfaltet.
Er glaubt, dass seine alte Arbeit, die „Amplitude streuen“, anders ist.
Letzten Monat veröffentlichte er auf seinem Blog einen „Heldenbeitrag“ an alle KI-Unternehmen im Internet:
Wenn Ihr KI-Unternehmen uns wissenschaftliche Forscher wirklich schockieren will, kommen Sie und fordern Sie meinen alten Beruf heraus!
Bitte zeigen Sie, dass KI ungelöste Probleme im Bereich der Streuamplitude innerhalb eines Rechenbudgets lösen kann, das sich normale Akademiker leisten können.
Er stellte insgesamt drei Fragen, eine davon lautete:
Zählen Sie N=4 Super-Yang-Mills-Modelle zu neun Schleifen!
In der theoretischen Physik verwenden Physiker die Formel der „Streuamplitude“, um das Verhalten von Teilchen vorherzusagen, beispielsweise wie Teilchen im Large Hadron Collider kollidieren.
Streuamplitude
Aber diese Formel ist ein Albtraum. Um der wahren Antwort unendlich nahe zu kommen, müssen Physiker Schichten feiner Korrekturen, sogenannte „Schleifen“, übereinander legen.
Mit jedem weiteren hinzugefügten „Kreis“ wird die Antwort genauer, aber der Rechenaufwand nimmt exponentiell zu!
In der Praxis bleiben die meisten Menschen im zweiten oder dritten Kreis. Die genauesten Vorhersagen in der Teilchenphysik nutzen nur den fünften Kreis.
Im speziellen „Test-Sandbox“-Modell beträgt
der aktuelle Grenzrekord von Menschen
"
Acht Kreise
"
. Dies gelang Professor Lance Dixon und seinem Team am SLAC National Accelerator Laboratory nach jahrelanger harter Arbeit.
„Neun Kreise“? Es scheint ein Bereich zu sein, der enorme Rechenleistung und zahllose talentierte Köpfe erfordert, die über Jahre hinweg erreicht werden müssen.
Matts Herausforderung an die KI ist so einfach und grob.
Ein Wort der Erinnerung, mehrere tausend Dollar, Claude hat „wie verrückt getötet“
Angesichts dieser öffentlichen Herausforderung nahmen Anthropic-Wissenschaftler die Herausforderung stillschweigend an.
Ende August kontaktierten zwei Physiker bei Anthropic, Liam und Siddharth, Matt: „Hey, wir haben Ihre Herausforderung gelöst.“
Matt fiel auf der Stelle die Kinnlade herunter. Wie? Millionen von Dollar an Rechenleistung verbrannt?
Nein.
Das Forschungsteam nutzte Claude Science, ein speziell für Wissenschaftler entwickeltes System, das es Claude ermöglicht, nach strengen Regeln zu arbeiten. Das Modell ist derzeit das stärkste öffentlich verfügbare Modell Fable 5.1.
Sie gaben Claude eine einfache Eingabeaufforderung ein:
Das aktuelle Problem lautet: Berechnen Sie die Sechs-Teilchen-Amplitude (Sechseck) des ebenen N=4-SYM-Modells unter neun Kreisen.
Dann brachte der Forscher Claude nicht Schritt für Schritt bei, wie es geht, sondern hinterließ ihm eine Nachricht:
Ich gehe ins Bett. Ich werde in den nächsten Stunden nicht hier sein. Sie zählen weiter, es sei denn, ich bitte Sie, aufzuhören und mir alle 4 bis 6 Stunden Ihren Fortschritt zu melden.
Dann begann Claude eine verrückte Schlussfolgerung, ohne dass jemand zusah!
Es verwendet eine Methode namens „Bootstrapping“, die Dixon und seine Mitarbeiter im Laufe der Jahre entwickelt haben, genau wie das Lösen eines Sudoku-Spiels, wobei unter unzähligen Parametern ständig falsche Optionen eliminiert werden.
Einige Tage später berechnete Claude nicht nur die neun Kreise, sondern berechnete sie auch mit zwei verschiedenen physikalischen Methoden (der ursprünglichen Bootstrap-Methode und der indirekten Formfaktormethode)!
In der ursprünglichen Bootstrapping-Methode wird die von Dixons Team verwendete Methode insbesondere Bootstrap genannt und ähnelt Sudoku. Alle möglichen Funktionen werden in das Raster eingetragen und nach den Regeln der Physik nacheinander eliminiert. Der Rest ist die Antwort.
Claude holte direkt Python und die Open-Source-Bibliothek SymPy heraus und berechnete einen blutigen Pfad im Raum von sechs Teilchenamplituden.
Bei der Methode des indirekten Formfaktors berechneten Dixon und seine Kollegen bei einem achtmaligen Versuch zunächst einen einfachen „Formfaktor“ und verwendeten dann eine besondere „Plantardualität“-Symmetrie, um das Ergebnis in Amplitude umzuwandeln.
Claude folgte dieser Spielweise und steigerte sich erneut.
Für den Formfaktor hat Claude kein Feynman-Integral berechnet. Es verwandelt das gesamte physikalische Problem in ein sehr großes Gleichungssystem und verwendet ganze Zahlen, um den gesamten Prozess ohne Dezimalfehler zu lösen. Es kann die Berechnung auch wiederholt überprüfen, indem es mehrere große Primzahlen ändert.
Die erste Hürde ist das Gedächtnis. Wenn man es nach der alten Methode auf neun Kreise schiebt, ergeben sich allein 1,85 Millionen Unbekannte, und das Gleichungssystem ist so groß, dass es nicht im Speicher untergebracht werden kann.
Claude änderte seine Meinung und nutzte die Plantardualität, um einen Teil der Antwort zu „erraten“. In Verbindung mit der Symmetrie sank die Zahl der Unbekannten von 1,85 Millionen auf 76.000.
Der nächste Schritt besteht darin, „Sudoku“ zu lösen. 76.000 unbekannte Zahlen wurden durch die Regeln der Physik eliminiert, und am Ende blieb nur die einzige Lösung.
Schließlich zurück auf Amplitude übersetzt, gibt es allein in einem Abschnitt mehr als 30 Milliarden Ergebnisse und in acht Kreisen nur 1,67 Milliarden.
Darüber hinaus sind die Kosten für die Lösung ungelöster Probleme der menschlichen Physik äußerst gering.
Gemäss dem Preis für normale Benutzer kostet jede Route ein bis zweitausend US-Dollar, und die beiden Kanäle summieren sich auf mehrere tausend US-Dollar. Der Großteil davon sind die Kosten, die entstehen, wenn Claude über einen langen Zeitraum betrieben wird.
Was das direkte Bootstrapping betrifft, betragen die Kosten für die Rechenleistung allein für die Ausführung von Python-Code nur 100 US-Dollar – was der Anmietung von 96 CPUs und dem einwöchigen Betrieb entspricht.
Mit 100 US-Dollar und einer Aufforderung durchbrach Claude in wenigen Tagen mühelos die Obergrenze der theoretischen Physik.
Ehemaliger Weltrekordhalter: „Ich wurde von der KI abgeschnitten, aber ich bin sehr aufgeregt“
Die Ergebnisse sind berechnet, aber sind sie korrekt?
Das Team von Anthropic hat den „Acht-Runden“-Rekordhalter, Professor Lance Dixon, persönlich gefunden, um die Berechnung zu überprüfen.
Dieser Tag war der 1. September, der zufällig der Tag war, an dem Fable 5.1 veröffentlicht wurde.
Als Professor Dixon die Ergebnisse erhielt, war er äußerst schockiert. Weil er weiß, wie schwierig es ist.
Nachdem er im Jahr 2023 acht Runden absolviert hatte, blieben er und sein Team in den letzten zwei Jahren bei neun Runden hängen.
Der gesamte Berechnungsprozess ähnelt dem Bauen einer Spielkartenburg oder dem Backen eines Soufflés. Solange in der Mitte ein falscher Code oder ein falsches Symbol steht, bricht die gesamte Berechnung völlig zusammen.
Aber Claude ist nicht nur nicht abgestürzt, er hat auch den ganzen mühsamen Code von Grund auf neu geschrieben und dabei alle Fallstricke perfekt vermieden!
Nach zwei Wochen sorgfältiger Überprüfung bestätigte Professor Dixon, dass Claudes Neun-Runden-Ergebnisse korrekt waren!
Professor Dixon ist also untröstlich?
„Nein“, schrieb Professor Dixon offen in dem Blogbeitrag, und zwar aus zwei Gründen.
Zuerst hat ihr Team ein maßgeschneidertes Transformatormodell trainiert, um höhere Rundenzeiten vorherzusagen. Der Slogan lautet, dass jede von der Maschine gegebene Kandidatenantwort einer Werkzeugverifizierung unterliegt. Claude ist auch ein Transformator, nur etwa eine Million Mal größer als ihrer.
Zweitens nutzte Claude alle Methoden, die er und seine Mitarbeiter im Laufe der Jahre entwickelt hatten, und als er die Antworten übermittelte, verwendete er auch das Format, das sein Team vor langer Zeit festgelegt hatte (der Professor vermutete, dass Claude versuchte, ihnen sein Gesicht zu verkaufen).
Ich überprüfe Claudes Ergebnisse und Claude überprüft auch alle unsere bisherigen Arbeiten.
Er hat auch eine sehr gute Bewertung abgegeben:
Mit Ausnahme von mir und meinen Co-Autoren ist Claude möglicherweise die „Person“ auf der Welt, die die Artikel, die ich 2019 und 2023 veröffentlicht habe, am besten versteht.
Und sein Teamkollege Kyle Cranmer ist in Bezug auf
Extreme Umkehr
Das chinesische Team erreichte mit GPT-6 ebenfalls neun Runden
Interessanterweise erhielt Anthropic nur wenige Tage nachdem Anthropic den Autor der Frage von Hippel gefunden hatte, eine weitere Neuigkeit – He Songs Team vom Institut für Theoretische Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.
He Song ist eine führende Persönlichkeit auf dem Gebiet der Streuamplitude in China. Zu seinen repräsentativen Arbeiten der letzten Jahre gehören der Vorschlag der Cachazo-He-Yuan-Form der Streuamplitude der Quantenfeldtheorie, die bahnbrechende Entdeckung des geometrischen Ursprungs der Streuung in der Feldtheorie und Stringtheorie, die Berechnung und strenge Lösung des Hochzyklus der Feldtheorie sowie eine Reihe wichtiger Arbeiten zur Dualität von Eichfeldern, Schwerkraft und Stringtheorie.
Am 17. September wollten He Song, Jing Jirong und Li die Kernskelettdaten der Sechs-Teilchen-Amplitude von zwei Kreisen bis neun Kreisen auf der akademischen Plattform Zenodo öffentlich hochladen.
In Bezug auf den Zeitpunkt der Veröffentlichung ist es 8 Tage früher als die offizielle Ankündigung von Anthropic!
Das Team von He Song nutzte auch KI. Dixon enthüllte, dass GPT-6 dem chinesischen Team bei der Berechnung einiger Einschränkungen half, das Gesamtgerüst jedoch von Menschen selbst erstellt wurde.
von Hippel bestätigte auch, dass GPT-6 als Assistent verwendet wurde, es handelte sich jedoch keineswegs um einen reinen KI-Spielstil wie Anthropic.
Dixon lachte über sich selbst und sagte: „Die Leute scheinen gerne zu mir zu kommen und mir zu sagen, dass sie die neun Kreise gelöst haben. Nun wurde ich zuerst von einer Maschine ausgeraubt, und dann drehte ich mich um und wurde erneut von „Mensch + Maschine“ ausgeraubt.“
Als OpenAI vor nicht allzu langer Zeit bekannt gab, dass es die Navier-Stokes-Gleichung des Millennium-Problems gelöst hatte und Claude eine wichtige Untergrenze der Riemann-Hypothese vorschlug, fragten einige Leute: Warum löst KI nur mathematische Probleme und keine physikalischen Probleme?
Kommt das nicht?
Obwohl das, was Claude berechnet hat, nur ein „Spielzeugmodell“ von N=4 Super-Yang-Mills ist, das noch weit davon entfernt ist, die dunkle Materie und Antimaterie des realen Universums zu erklären, ist seine symbolische Bedeutung beispiellos.
Das ist wie das erste Mal, dass AlphaGo Lee Sedol besiegt hat. Was jeder ausruft, ist, dass Maschinen tatsächlich Bereiche beherrschen können, die zur menschlichen Intuition gehören.
Professor Dixon hat eine interessante Bemerkung hinterlassen:
Die Fähigkeit großer Sprachmodelle, die von uns festgelegten komplexen Rezepte auszuführen und Berechnungen zu organisieren, ist ein großer Gewinn.
Aber eines Tages, wenn das große Sprachmodell beginnt, den Menschen neue physikalische Prinzipien und Erkenntnisse vorzustellen, wird das der Moment sein, der die menschliche Seele wirklich berührt.
Vielleicht gibt es jetzt überall niedrig hängende Früchte.
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