OpenAI, Entwickler von ChatGPT, hat nach Angaben des BBC-Medienverbunds ein mathematisches Problem gelöst, das seit Jahrzehnten ungelöst blieb. Die Lösung wurde mit einem neuen künstlichen Intelligenzmodell und etwa 10.000 KI-Agenten in nur 88 Stunden erarbeitet.

Problem in den Navier-Stokes-Gleichungen

Das Problem war Teil der Navier-Stokes-Gleichungen, die die Strömung von Flüssigkeiten beschreiben. Seit 90 Jahren fehlten wichtige Beweise für diese Gleichungen. OpenAI bezeichnete die Lösung als „Mehrfachleistung“ und als Zeichen, dass KI-Tools sich schnell weiterentwickeln.

Unabhängige Prüfung steht aus

Die Lösung ist noch nicht unabhängig überprüft oder von der Clay Mathematics Institute, einem US-basierten Mathematik-Institut, anerkannt worden. Dieses betreibt den Millennium Prize, der hohe Preise für die Lösung bestimmter mathematischer Rätsel aussetzt. OpenAI teilte mit, dass das Unternehmen im späten August mit der Ausbildung eines neuen Modells begonnen habe, das sich schnell als besonders geschickt in Mathematik erwies. KI-Modelle sind Computerprogramme, die auf riesigen Datenmengen trainiert werden, um Muster in Informationen zu erkennen und vorherzusagen.

Obwohl das neue OpenAI-Modell nur innerhalb des Unternehmens eingesetzt wird, zeigte es sich „signifikant leistungsfähiger“ als das aktuelle Modell, das OpenAI veröffentlichte. Deshalb entschieden sich die Forscher, es auf einige herausragende mathematische Probleme anzuwenden. OpenAI bestätigte am 1. September, dass es „Gerüchte gehört hatte, zwei Millennium-Preis-Probleme seien gelöst worden“, und setzte daraufhin Tausende KI-Bots ein, um einige der verbleibenden Probleme zu lösen.

Am 5. September, also etwa 88 Stunden nachdem OpenAI 10.000 KI-Bots mit der Aufgabe betraut hatte, hatte das Unternehmen eine Lösung für das sogenannte Navier-Stokes-Existenz-und-Glattheitsproblem gefunden. Dieses Problem ist zentral für das Phänomen der Turbulenz, das bis heute nur unzureichend verstanden wird.

Obwohl die KI-Bots scheinbar wenig Zeit benötigten, um eine Lösung zu finden, tauschten sie fast drei Millionen Nachrichten aus und erzeugten 130 Milliarden Output-Tokens – also Einzelleisten von Text und Code, die ein KI-Modell in Antworten erzeugt. Solch ein Einsatz hätte laut OpenAI-Kosten für die Ausgabe aus dem Unternehmensmodellen rund 10 Millionen Dollar gekostet.

Kontroverse und parallele Arbeit

Die Lösung, die OpenAI für das Navier-Stokes-Existenz-und-Glattheitsproblem angekündigte, beantwortete zwei von vier geforderten Aussagen im Beweis des Millennium-Preises. Der Preis beträgt 1 Million Dollar. „Unser Ziel bei der Veröffentlichung dieses Ergebnisses ist es, über den beträchtlichen Fortschritt unserer KI-Modelle zu berichten“, teilte OpenAI am Dienstag mit. „Wir haben nicht die Absicht, uns für diesen Erfolg den Millennium-Preis zu sichern.“

Schon jetzt löst der Anspruch des Unternehmens Kontroversen aus. Tristan Buckmaster, Mathematikprofessor an der New York University, teilte am Dienstag mit, dass er und Levent Alpöge, ein Mathematiker bei OpenAI-Konkurrent Anthropic, ebenfalls an Lösungen für das Problem gearbeitet hätten. Das Duo hatte bei der Arbeit das OpenAI-Tool Codex genutzt. Buckmaster erklärte, dass er am 3. September erfuhr, dass „Informationen über unseren Fortschritt an OpenAI weitergegeben wurden.“

Buckmasters Erklärung erfolgte am gleichen Tag, aber Stunden vor der Veröffentlichung der Navier-Stokes-Arbeit durch OpenAI. Er behauptete, dass OpenAI erst nach „Erhalt der Informationen über unsere Arbeit“ mit der Arbeit an den Navier-Stokes-Gleichungen begonnen habe. Er teilte Texte von E-Mails mit, die er mit OpenAI über die Arbeit und seine Fragen zur Zeitplanung und Methodik des Unternehmens ausgetauschte.

Buckmaster fügte hinzu, dass er noch nicht die komplette OpenAI-Beweiskette gelesen habe, aber sich dennoch entschlossen habe, „mitzuteilen, was mir gesagt wurde, wann und was mir vorgeschlagen wurde… weil das andere wäre, eine Folge von Ankündigungen zu akzeptieren, die etwas falsch darstellen, was ich als wahr kenne.“ OpenAI gratulierte am Dienstag der „parallelen Arbeit“ von Buckmaster und Alpöge und bezeichnete sie als „außergewöhnlich“. Das Unternehmen bestätigte, dass es „keinerlei Arbeit von ihnen durch irgendeinen Kanal gesehen habe, bis sie sie öffentlich veröffentlichten“, und dass bei der Arbeit an dem Navier-Stokes-Problem keine Benutzerdaten genutzt wurden.

„Obwohl unwahrscheinlich, können wir nicht ausschließen, dass anonymisierte Daten, die aus deren Nutzung unserer Produkte stammen, unsere Modelle verbessert haben“, fügte das Unternehmen hinzu. „Allerdings unterscheiden sich unsere Beweise erheblich, und selbst die exakten Ergebnisse, die wir bewiesen haben, sind unterschiedlich.“

Bei einer Pressekonferenz am Dienstag leugnete OpenAI-Forscher Sebastien Bubeck, dass das Unternehmen die Arbeit des Paares genutzt oder Material, das mit OpenAI-Servern geteilt wurde, genutzt habe. Die Ankündigung von OpenAI zum Durchbruch enthielt weitere Details, darunter, dass das Unternehmen die Initiative nach Gerüchten startete, dass zwei Millennium-Preis-Probleme gelöst worden seien. Es bestätigte zudem, dass es nicht ausschließen könne, dass Daten aus der Nutzung der Produkte des Paares „unsere Modelle verbessert haben könnten.“

OpenAI teilte mit, dass es das Navier-Stokes-Problem mit einem internen System gelöst habe, das leistungsfähiger sei als das neueste GPT-6 Astra-Modell. Etwa 10.000 KI-Agenten, also KI-Systeme, die Aufgaben autonom ausführen – arbeiteten gleichzeitig an dem Problem und fanden in 88 Stunden eine Lösung. „Ein zentrales Ziel unserer Arbeit ist es, Forschern zu ermöglichen, Forschung und Technologie voranzutreiben, die der gesamten Menschheit zugutekommen“, schrieben OpenAI-Forscher in einem Blogbeitrag. „Wir glauben, es sei wichtig, die Welt über den Fortschritt der KI und was von kommenden Modellen zu erwarten ist, zu informieren.“

Der Durchbruch ist der neueste Beleg dafür, dass leistungsstarke künstliche Intelligenz-Modelle, die riesige Mengen an Rechenleistung verbrauchen, zunehmend in das Gebiet der Mathematik eindringen und es neu definieren. Im Mai gab OpenAI Fortschritte bei einem weiteren mathematischen Problem bekannt, das vor 80 Jahren formuliert wurde, während Google DeepMind ebenfalls mathematische Leistungen mit seinen Modellen erzielte.