كشفت ديب مايند عن ألفا إيفولف، وهو وكيل ذكاء اصطناعي رائد يستفيد من قوة نماذج اللغة الكبيرة (LLMs) لتصميم وتحسين الخوارزميات لمجموعة واسعة من التطبيقات، من الرياضيات إلى الحوسبة العملية. من خلال الجمع بين قدرات حل المشكلات الإبداعية لنماذج جيميني وأنظمة التقييم الآلية، يمثل ألفا إيفولف قفزة كبيرة إلى الأمام في اكتشاف الخوارزميات الآلي. وقد أظهر هذا الابتكار بالفعل إمكاناته من خلال تحسين كفاءة مراكز بيانات جوجل، وتسريع تصميم الرقائق، وتحسين تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي، مما يدل على قابليته للتطبيق على نطاق واسع وإمكاناته لإحداث تأثير تحويلي عبر مختلف الصناعات.
ألفا إيفولف: وكيل الترميز التطوري
- المفهوم الأساسي: ألفا إيفولف هو وكيل ترميز تطوري مدعوم بنماذج جيميني LLMs مصمم لاكتشاف وتحسين الخوارزميات للأغراض العامة.
- المنهجية: يجمع بين حل المشكلات الإبداعي لنماذج جيميني مع مقيمين آليين يتحققون من الحلول ويستخدمون إطارًا تطوريًا لتحسين الأفكار الواعدة.
- مجموعة LLM: يستخدم كلاً من Gemini Flash لاتساع الاستكشاف و Gemini Pro للتحليل المتعمق.
تحسين النظام البيئي للحوسبة في جوجل
- كفاءة مركز البيانات: اكتشف ألفا إيفولف طريقة إرشادية حسّنت تنظيم Borg لمراكز بيانات جوجل، واستعادت في المتوسط 0.7٪ من موارد الحوسبة العالمية في جوجل.
- يترجم هذا إلى زيادة إنجاز المهام على نفس البصمة الحسابية.
- يوفر الحل قابلية التفسير والتصحيح والتنبؤ وسهولة النشر نظرًا لرموزه القابلة للقراءة البشرية.
- تصميم الأجهزة: اقترح ألفا إيفولف إعادة كتابة Verilog لدائرة ضرب المصفوفات التي أزالت البتات غير الضرورية، مما أدى إلى تحسين كفاءتها.
- تم دمج التغيير في وحدة معالجة Tensor Processing Unit (TPU) قادمة.
- يعزز هذا التعاون بين مهندسي الذكاء الاصطناعي والأجهزة لتصميم رقائق أسرع.
- تدريب واستنتاج الذكاء الاصطناعي:
- تسريع نواة ضرب المصفوفات بنسبة 23٪، مما أدى إلى انخفاض بنسبة 1٪ في وقت تدريب جيميني.
- أدى تحسين تعليمات GPU منخفضة المستوى (نواة FlashAttention) إلى تسريع يصل إلى 32.5٪.
- يقلل وقت الهندسة لتحسين النواة، من أسابيع إلى أيام.
تطوير الحدود في الرياضيات واكتشاف الخوارزميات
- ضرب المصفوفات: اكتشف ألفا إيفولف خوارزميات جديدة لضرب المصفوفات، مما أدى إلى تحسين الحلول الحالية.
- وجد خوارزمية لضرب المصفوفات ذات القيم المعقدة 4x4 باستخدام 48 عملية ضرب قياسية، متجاوزًا خوارزمية ستراسن لعام 1969.
- المسائل الرياضية المفتوحة: تم تطبيقه على أكثر من 50 مسألة مفتوحة في الرياضيات والهندسة وعلم التوافق والأعداد.
- أعاد اكتشاف الحلول الحديثة في حوالي 75٪ من الحالات.
- تحسين أفضل الحلول المعروفة في 20٪ من الحالات.
- مسألة عدد التقبيل: قام ألفا إيفولف بتطوير مسألة عدد التقبيل من خلال اكتشاف تكوين من 593 كرة خارجية وإنشاء حد أدنى جديد في 11 بعدًا.
التوجهات المستقبلية
- توسيع القدرات: تتوقع ديب مايند أن أداء ألفا إيفولف سيستمر في التحسن جنبًا إلى جنب مع التطورات في LLMs، لا سيما في قدرات الترميز.
- برنامج الوصول المبكر: يقومون بتطوير واجهة سهلة الاستخدام والتخطيط لبرنامج وصول مبكر للمستخدمين الأكاديميين.
- تطبيقات أوسع: تعتقد ديب مايند أن ألفا إيفولف يمكن تطبيقه على أي مشكلة يمكن حلها بواسطة خوارزمية، مع استخدامات محتملة في علم المواد واكتشاف الأدوية والاستدامة وغيرها من المجالات التكنولوجية والتجارية.
يمثل ألفا إيفولف علامة فارقة مهمة في تصميم الخوارزميات المدفوعة بالذكاء الاصطناعي. إن قدرته على تحسين الحلول الحالية واكتشاف مناهج جديدة تمامًا للمشاكل المعقدة يجعله أداة قوية لتسريع التقدم عبر مجموعة واسعة من المجالات. من خلال إضفاء الطابع الديمقراطي على الوصول إلى تحسين الخوارزميات، فإن ألفا إيفولف من ديب مايند لديه القدرة على إطلاق العنان لتطورات كبيرة في العلوم والتكنولوجيا وما وراءهما.
المصدر: DeepMind
DeepMind has unveiled AlphaEvolve, a groundbreaking AI agent that leverages the power of large language models (LLMs) to design and optimize algorithms for a wide range of applications, from mathematics to practical computing. By combining the creative problem-solving abilities of Gemini models with automated evaluation systems, AlphaEvolve represents a significant leap forward in automated algorithm discovery. This innovation has already demonstrated its potential by enhancing Google’s data center efficiency, accelerating chip design, and improving AI model training, showcasing its broad applicability and potential for transformative impact across various industries.
AlphaEvolve: The Evolutionary Coding Agent
- Core Concept: AlphaEvolve is an evolutionary coding agent powered by Gemini LLMs designed for general-purpose algorithm discovery and optimization.
- Methodology: It couples the creative problem-solving of Gemini models with automated evaluators that verify solutions and uses an evolutionary framework to improve promising ideas.
- LLM Ensemble: It utilizes both Gemini Flash for breadth of exploration and Gemini Pro for in-depth analysis.
Optimizing Google’s Computing Ecosystem
- Data Center Efficiency: AlphaEvolve discovered a heuristic that improved Borg’s orchestration of Google’s data centers, recovering an average of 0.7% of Google’s worldwide compute resources.
- This translates to increased task completion on the same computational footprint.
- The solution offers interpretability, debuggability, predictability, and ease of deployment due to its human-readable code.
- Hardware Design: AlphaEvolve proposed a Verilog rewrite for a matrix multiplication circuit that removed unnecessary bits, improving its efficiency.
- The change has been integrated into an upcoming Tensor Processing Unit (TPU).
- This fosters collaboration between AI and hardware engineers for faster chip design.
- AI Training and Inference:
- Matrix multiplication kernel sped up by 23%, leading to a 1% reduction in Gemini’s training time.
- Optimization of low-level GPU instructions (FlashAttention kernel) resulted in up to 32.5% speedup.
- Reduces engineering time for kernel optimization, from weeks to days.
Advancing Frontiers in Mathematics and Algorithm Discovery
- Matrix Multiplication: AlphaEvolve discovered new algorithms for matrix multiplication, improving upon existing solutions.
- It found an algorithm to multiply 4x4 complex-valued matrices using 48 scalar multiplications, surpassing Strassen’s 1969 algorithm.
- Open Mathematical Problems: Applied to over 50 open problems in mathematics, geometry, combinatorics, and number theory.
- Rediscovered state-of-the-art solutions in approximately 75% of cases.
- Improved the best-known solutions in 20% of cases.
- Kissing Number Problem: AlphaEvolve advanced the kissing number problem by discovering a configuration of 593 outer spheres and establishing a new lower bound in 11 dimensions.
Future Directions
- Expansion of Capabilities: DeepMind anticipates AlphaEvolve’s performance will continue to improve alongside advancements in LLMs, particularly in coding abilities.
- Early Access Program: They are developing a user-friendly interface and planning an Early Access Program for academic users.
- Broader Applications: DeepMind believes AlphaEvolve can be applied to any problem solvable by an algorithm, with potential uses in material science, drug discovery, sustainability, and other technological and business fields.
AlphaEvolve represents a significant milestone in AI-driven algorithm design. Its ability to improve upon existing solutions and discover entirely new approaches to complex problems positions it as a powerful tool for accelerating progress across a wide range of domains. By democratizing access to algorithm optimization, DeepMind’s AlphaEvolve has the potential to unlock significant advancements in science, technology, and beyond.
Source: DeepMind
جاري تحميل التعليقات...