구글 딥마인드 AI, 수학 올림피아드서 '금메달리스트'급 기록

구글 딥마인드가 개발한 인공지능(AI) 모델 '알파지오메트리2(AlphaGeometry2)가 국제수학올림피아드(IMO)에서 금메달리스트보다 우수한 성적을 거뒀다고 밝혔다. 

1959년부터 열리고 있는 국제수학올림피아드는 수학계 노벨상으로 불리는 필즈상 수상자들이 참가할 정도로 권위 있는 대회다. 최근 들어 AI의 수학적 추론 능력을 평가하는 기준으로도 활용되고 있다. 

구글 딥마인드가 개발한 '알파지오메트리2'는 지난해 1월 출시한 알파지오메트리의 개량된 버전으로, 기하학 문제를 푸는 데 강점을 지니고 있다. 딥마인드 연구원들은 알파지오메트리2가 지난 25년간 출제된 모든 기하학 문제의 84%를 풀 수 있다고 최근 발표했다. 구체적으로 50개의 문제 중 42개를 풀었다. 금메달리스트의 평균 점수인 40.9점을 넘어섰다. 

금메달을 딴 학생들에 버금가는 실력을 보인 셈이다. 연구진은 더 어려운 기하학 문제, 유클리드 기하학 문제를 해결하는 새로운 방법을 발견하는 데 해당 모델이 역할을 할 것으로 보고 있다. 

딥마인드는 지난해 알파지오메트리2와 알파프루프를 활용해 IMO 문제 6개 중 4개의 정답을 맞히는 데 성공하기도 했다. 총 42점 만점에 28점을 받아 은메달 수준을 기록한 셈이다. 

알파지오메트리2는 구글 제미나이 AI 모델의 언어 모델과 '심볼릭 엔진' 등을 포함한 여러 핵심 요소로 구성돼 있다. 구글 제미나이 모델은 수학적 규칙을 사용해 문제에 대한 솔루션을 추론하는 심볼릭 엔진이 기하 정리에 대한 실행 가능한 증명에 도달하도록 돕는다. 

쉽게 말해 알파지오메트리에서 언어모델은 기하문제에 필요한 보조선과 보조점 등 적절한 보조도구를 생성할 수 있다는 것이다. 제미나이는 엔진이 추론을 위해 참조하는 다이어그램에 어떤 구조를 추가하는 것이 유용할 수 있는지 예측한다. 

이어 수학 언어로 단계와 구조를 제안한다. 딥마인드는 알파지오메트리2의 언어 모델을 학습하기 위해 자체 합성 데이터를 만들어 3억 개가 넘는 정리와 증명을 생성했다고 한다. 

연구진은 "합성 데이터를 활용하기 때문에 데이터 부족 문제를 해결하는 수단으로 활용될 수 있을 것"이라며 "알파지오메트리가 수학과 과학, AI 전반에 새로운 가능성을 여는 데 도움이 될 것"이라고 했다.