ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

เมื่อ GPT-6 สามารถแก้ปัญหาโจทย์ Navier–Stokes Millennium Prize ได้สำเร็จ

21 ก.ย. 698 นาที21 ก.ย. 69

ล่าสุดหลังเปิดตัวโมเดล GPT-6 Astra ได้ไม่นาน ทาง OpenAI ได้ประกาศความสำเร็จของโมเดลว่าสามารถพิสูจน์โจทย์ Navier–Stokes Millennium Prize ได้สำเร็จเป็นครั้งแรก

ขนาดตัวอักษร

นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่โมเดล AI สามารถแก้โจทย์ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่สำคัญของมนุษยชาติได้

ภาพจำลองกระแสอากาศที่ไหลรอบจรวด SLS ของ NASA ก็ใช้สมการ Navier-Stokes ในการจำลอง ภาพจาก NASA.webp
ภาพจำลองกระแสอากาศที่ไหลรอบจรวด SLS ของ NASA ก็ใช้สมการ Navier-Stokes ในการจำลอง ภาพจาก NASA

สมการ Navier-Stokes และ Millennium Prize Problem คืออะไร

มนุษยชาติรู้จักกับสมการ Navier-Stokes มามากกว่า 200 ปีแล้ว วิศวกรชาวฝรั่งเศส โกลด-หลุยส์ นาวีเย (Claude-Louis Navier) ได้เพิ่มปัจจัยด้านความหนืดเข้าไปในสมการของไหลของออย์เลอร์ (Euler) ซึ่งเดิมทีใช้อธิบายของไหลในอุดมคติ ปราศจากความหนืดและแรงเสียดทาน และต่อมานักคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ชาวไอริช จอร์จ กาเบรียล สโตกส์ (George Gabriel Stokes) ได้ปรับปรุงสมการนี้ให้สมบูรณ์และใช้งานได้จริงผ่านการศึกษาว่าแรงเสียดทานภายในของไหลส่งผลต่อการไหลอย่างไร จึงเป็นที่มาของชื่อสมการ Navier-Stokes

สมการ Navier-Stokes มีพื้นฐานจากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน ที่อยู่ในรูปของสมการเชิงอนุพันธ์ย่อย (partial differential equation) ที่แปรผันตามเวลาและตำแหน่ง เช่น ความเร็วลมที่จุดต่าง ๆ ในห้อง ณ เวลาต่าง ๆ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้นำมาใช้คำนวณการไหลของของไหลในงานต่าง ๆ มากมาย ไม่ว่าจะเป็นการไหลของอากาศใต้ปีกเครื่องบิน การไหลของน้ำมันภายในถังน้ำมันเครื่องบิน เป็นต้น

ด้วยรูปแบบของสมการที่มีค่าความปั่นป่วนทางฟิสิกส์รวมอยู่ภายใน จึงทำให้เกิดคำถามในหมู่นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ขึ้นมาว่า สมการที่ใช้เป็นเครื่องมือนี้มีจุดอ่อนอะไรหรือไม่ ที่จะทำให้สมการไม่สามารถใช้งานได้เมื่อมีกระบวนการคิดไปแล้วสักพักหนึ่ง ซึ่งเป็นที่มาของโจทย์ปัญหา Millennium Prize Problem

เมื่อ GPT-6 สามารถแก้ปัญหาโจทย์ Navier–Stokes Millennium Prize ได้สำเร็จ
ภาพของข้อกรณีที่ GPT-6 สร้างขึ้นมาเพื่อพิสูจน์ว่าสมการ Navier-Stokes สามารถพังลงได้ ภาพจาก OpenAI

Millennium Prize Problem คืออะไร

Millennium Prize Problems คือชุดโจทย์คณิตศาสตร์สำคัญเจ็ดข้อที่สถาบันคณิตศาสตร์เคลย์ (Clay Mathematics Institute) ประกาศขึ้นใน ค.ศ. 2000 แต่ละข้อมีเงินรางวัลหนึ่งล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับผู้ที่พิสูจน์คำตอบได้อย่างถูกต้องและได้รับการยอมรับจากแวดวงคณิตศาสตร์ ทั้งนี้ ทางสถาบันคณิตศาสตร์เคลย์ไม่ได้กำหนดเส้นตายในการแก้โจทย์เอาไว้ แต่ในหมู่นักวิชาการคาดว่าจะสามารถพิชิตปัญหาได้ภายในสิ้นศตวรรษนี้

โจทย์ Navier-Stokes ในรายการนี้ไม่ได้ถามว่าสมการนี้นำไปใช้งานได้จริงหรือไม่ เพราะเราใช้สมการนี้จำลองการไหลของน้ำ อากาศ และก๊าซมาอย่างยาวนานแล้ว แต่คำถามคือ ในทางคณิตศาสตร์ สำหรับของไหลอัดตัวไม่ได้ (incompressible) ที่มีความหนืดคงที่และไหลอยู่ในปริภูมิสามมิติ สมการนี้จะให้คำตอบที่มีอยู่จริงและคงความราบเรียบไปได้ตลอดกาลหรือไม่

คำว่า “ราบเรียบ” (smooth) ในฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์มีเงื่อนไขที่รัดกุมและจำเพาะเจาะจงกว่าคำว่า “ต่อเนื่อง” (continuous) มาก เพราะหมายถึงฟังก์ชันที่สามารถหาอนุพันธ์ได้ทุกอันดับ ไม่มีจุดหักมุม ไม่มีรอยขาด

กล่าวให้ง่ายขึ้น นักคณิตศาสตร์ต้องการทราบว่า หากเราเริ่มต้นจากสภาวะของของไหลที่เรียบและมีพลังงานจำกัด เช่น กำหนดความเร็วของน้ำหรืออากาศไว้ในทุกจุดอย่างราบรื่น เมื่อเวลาผ่านไป ความเร็ว ความดัน และการหมุนวนของของไหลจะยังคงมีค่าจำกัดและอธิบายได้ด้วยสมการเดิมเสมอต่อไปหรือไม่ หรือสามารถก่อตัวเป็นจุดผิดปกติที่ค่าบางอย่างพุ่งสู่อนันต์ภายในเวลาจำกัดได้

จุดผิดปกติลักษณะนี้เรียกว่าภาวะเอกฐาน (singularity) หรือการระเบิดของคำตอบ (blow-up) ซึ่งไม่ได้หมายความว่าน้ำหรืออากาศระเบิดจริงในโลกกายภาพ แต่หมายถึงแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ไม่สามารถรักษาคำตอบราบเรียบในรูปเดิมไว้ได้อีกต่อไป

เมื่อ GPT-6 สามารถแก้ปัญหาโจทย์ Navier–Stokes Millennium Prize ได้สำเร็จ
กระบวนการ CFD ที่ใช้ในการจำลองกระแสอากาศและของไหลจำเป็นอย่างมากต่อการพัฒนาเครื่องบินและนวัตกรรม ซึ่งเบื้องหลังของ CFD คือสมการ Navier-Stokes ภาพจาก NASA

แล้วทำไมเราใช้ Navier-Stokes ได้ ทั้งที่ยังแก้โจทย์ไม่ได้

ในงานจริง นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรไม่ได้จำเป็นต้องหาคำตอบแบบสูตรปิดที่ถูกต้องสมบูรณ์สำหรับทุกสถานการณ์ แต่กลับใช้คอมพิวเตอร์แบ่งพื้นที่และเวลาออกเป็นส่วนเล็ก ๆ แล้วคำนวณหาคำตอบโดยประมาณ กระบวนการนี้เป็นพื้นฐานของงานจำลองการไหล เชิงคำนวณ หรือ computational fluid dynamics (CFD) เช่น การออกแบบปีกเครื่องบินอาจใช้ Navier-Stokes เพื่อคาดการณ์แรงยกและแรงต้านอากาศ การออกแบบเครื่องยนต์ใช้คำนวณการไหลของเชื้อเพลิงและก๊าซร้อน หรืองานอุตุนิยมวิทยาใช้ในการจำลองอากาศเพื่อศึกษากระแสลม เมฆ และพายุ

ปัญหาคือ เมื่อการไหลมีความซับซ้อนสูง โดยเฉพาะการไหลแบบปั่นป่วน (turbulence) ที่เต็มไปด้วยกระแสวนขนาดต่าง ๆ การคำนวณทุกรายละเอียดอย่างตรงไปตรงมาจะใช้ทรัพยากรสูงมาก จึงมักต้องอาศัยการประมาณและแบบจำลองเสริม นี่คือสาเหตุว่าถึงความสำคัญของโจทย์ปัญหาด้านภาวะเอกฐานของสมการ

แล้ว OpenAI อ้างว่าแก้อะไรได้

ตามหน้าประกาศของ OpenAI ระบบภายในของบริษัทสร้างข้อพิสูจน์ที่เสนอว่า สมการ Navier-Stokes ในกรณีที่โจทย์กำหนดสามารถพัฒนาไปสู่ภาวะเอกฐานภายในเวลาจำกัดได้ นั่นเท่ากับเลือกตอบคำถามแห่งสหัสวรรษว่ามิได้ราบเรียบเสมอไป โดยที่ทางบริษัทใช้ AI โมเดลใหม่สุด GPT-6 Astra เป็นเครื่องมือในการแก้โจทย์นี้

วิธีการที่โมเดล GPT-6 Astra ทำขึ้นมาในการแก้โจทย์ ไม่ได้เป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ที่นำมาใช้คำนวณได้อย่างสมบูรณ์ (exact solution) ที่นำไปเข้าแบบจำลอง CFD ได้โดยตรง แต่เป็นการสร้างผลเฉลยที่พุ่งสู่ค่าอนันต์ในเวลาที่กำหนด (finite-time blow-up solution) จนนำไปสู่ภาวะเอกฐานภายใต้เงื่อนไขบางประการ

OpenAI ระบุว่าได้ใช้ระบบเอเจนต์ AI (agentic AI) จำนวนมากทำงานร่วมกัน เอเจนต์แต่ละตัวช่วยกันเสนอแนวคิด ตรวจสอบสมมติฐาน ค้นหาจุดผิดพลาด และพัฒนาข้อพิสูจน์ต่อจากงานของเอเจนต์ตัวอื่น กระบวนการแก้โจทย์ Navier-Stokes ใช้การสื่อสารประมาณ 2.7 ล้านข้อความ และสร้างผลลัพธ์รวมประมาณหนึ่งแสนสามหมื่นล้านโทเคน

ระบบเอเจนต์ใช้เวลาประมาณ 88 ชั่วโมงในการสร้างแนวทางแก้ปัญหาและข้อพิสูจน์เชิงวิเคราะห์ หลังจากนั้น GPT-6 Astra ใช้เวลาเพิ่มเติมประมาณ 17 ชั่วโมงในการแปลงข้อพิสูจน์เป็นภาษาลีน (Lean) และตรวจสอบว่าขั้นตอนทางตรรกะสอดคล้องกัน

ลีนคือภาษาคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบตรรกะและการให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์โดยเฉพาะไม่ได้ทำหน้าทดลองการไหลของของไหลหรือค้นพบภาวะเอกฐานด้วยตัวเอง ก่อนอื่นจะต้องระบุนิยาม สมมติฐาน และเหตุผลแต่ละขั้นในรูปแบบที่คอมพิวเตอร์อ่านได้ จากนั้นลีนจะตรวจว่าข้อสรุปแต่ละส่วนอนุมานจากสิ่งที่ระบุไว้ก่อนหน้าได้จริงหรือไม่

ดังนั้น การแก้โจทย์ในครั้งนี้ไม่ได้เป็นเพียงแค่ AI เสนอคำตอบในการแก้โจทย์เพียงอย่างเดียว แต่รวมถึงการวางแผนและทำให้ข้อพิสูจน์จำนวนมากสามารถตรวจสอบด้วยเครื่องมือได้อย่างเป็นระบบ

เท่ากับแก้โจทย์สำเร็จหรือยัง

การที่ลีนยอมรับข้อพิสูจน์ เป็นหลักฐานสำคัญว่าขั้นตอนทางตรรกะภายในระบบไม่มีช่องโหว่ที่ตรวจพบได้ แต่ยังไม่ได้รับประกันทุกอย่างโดยอัตโนมัติ ยังมีอีกมากที่รอการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ เช่น สิ่งที่ OpenAI เสนอมานั้นตรงกับโจทย์แห่งสหัสวรรษฉบับทางการหรือไม่ การแปลงข้อพิสูจน์จากคณิตศาสตร์ปกติไปเป็นลีน ครบถ้วนหรือไม่ สมมติฐานและแรงภายนอกที่ใช้ เป็นไปตามเงื่อนไขของโจทย์หรือไม่ และข้อพิสูจน์ได้แสดงการเกิดภาวะเอกฐานตามความหมายที่โจทย์กำหนดจริงหรือไม่

หากกระบวนการทั้งหมดผ่านการรับรอง ผลงานนี้อาจแสดงให้เห็นว่า AI อาจเป็นมากกว่าเครื่องมือช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ แต่สามารถกลายเป็นผู้ร่วมวิจัยที่ช่วยสำรวจพื้นที่ความคิดซึ่งใหญ่เกินกว่าที่มนุษย์กลุ่มเล็ก ๆ จะตรวจสอบได้ทั้งหมด AI อาจช่วยค้นหารูปแบบ เสนอสมมติฐาน สร้างตัวอย่างโต้แย้ง และจัดทำข้อพิสูจน์เบื้องต้น ขณะที่มนุษย์ยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดคำถาม ประเมินความหมาย ตรวจสอบสมมติฐาน และเชื่อมโยงผลลัพธ์เข้ากับองค์ความรู้ที่มีอยู่

ดังนั้น สิ่งที่น่าจับตาต่อจากนี้จึงไม่ใช่เพียงว่า AI สามารถแก้โจทย์ยาก ๆ ได้อีกกี่ข้อ แต่เป็นว่า คำตอบเหล่านั้นถูกต้อง โปร่งใส และสร้างความเข้าใจใหม่ได้มากเพียงใด นอกจากนี้คำถามสำคัญคือ AI สามารถผลิตผลงานที่มนุษย์ตรวจสอบ อธิบาย สอน และนำไปต่อยอดเป็นองค์ความรู้ชุดใหม่ได้หรือไม่ เพราะคุณค่าที่แท้จริงของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้อยู่แค่การได้คำตอบสุดท้าย แต่อยู่ที่การทำให้เราเข้าใจว่าเหตุใดคำตอบนั้นจึงเป็นจริง และเปิดประตูไปสู่คำถามใหม่อะไรบ้าง


เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์


อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS


ที่มาข้อมูล : openai


“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

ทำไมไฟป่าอินโดฯ ดับยาก? เมื่อเอเชียอาคเนย์กำลังลุกเป็นไฟ จากผลกระทบของภาวะโลกเดือดสิ่งแวดล้อม

ทำไมไฟป่าอินโดฯ ดับยาก? เมื่อเอเชียอาคเนย์กำลังลุกเป็นไฟ จากผลกระทบของภาวะโลกเดือด

หนึ่งในปัญหาจากภัยแล้งในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้คือ ปัญหาไฟป่าและหมอกควันพิษจากประเทศอินโดนีเซียที่มักจะเป็นวิกฤตซ้ำซากที่ส่งผลกระทบข้ามพรมแดนไปถึงประเทศเพื่อนบ้าน

14 พ.ย. 69|14 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
จบแล้ว! Microsoft กู้ Outlook-Teams กลับมาใช้ได้ หลังล่มทั่วโลกนานกว่า 1 วันเทคโนโลยี

จบแล้ว! Microsoft กู้ Outlook-Teams กลับมาใช้ได้ หลังล่มทั่วโลกนานกว่า 1 วัน

Microsoft ประกาศกู้บริการกลับมาเป็นปกติแล้วเมื่อ 14 พ.ย. หลังเหตุขัดข้องเริ่มตั้งแต่ 13 พ.ย. ทำให้ผู้ใช้หลายร้อยล้านคนส่งอีเมลและประชุมออนไลน์ไม่ได้ หลายหน่วยงานหันพึ่งแฟกซ์-กระดาษแทน

14 พ.ย. 69|14 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
"The Starry Night" ภาพเขียนของแวน โก๊ะ อาจเป็นภาพท้องฟ้าจริงของวันที่ 22 ก.ค. 1889อวกาศ

"The Starry Night" ภาพเขียนของแวน โก๊ะ อาจเป็นภาพท้องฟ้าจริงของวันที่ 22 ก.ค. 1889

ผลวิจัยล่าสุดพบว่า ภาพเขียนสีน้ำมันของ "แวน โก๊ะ" จิตรกรชาวดัตช์ ที่ชื่อว่า "The Starry Night" (ราตรีประดับดาว) ตรงกับท้องฟ้าจริงในช่วงปลายเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 1889 ซึ่งต่างไปจากช่วงเวลาที่นักประวัติศาสตร์ศิลปะส่วนใหญ่เชื่อเป็นเวลา 1 เดือน

14 พ.ย. 69|16 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
อวสานแอคหลุม! Facebook เตรียมลบโปรไฟล์เสริม 14 ธ.ค. 2026Social Media

อวสานแอคหลุม! Facebook เตรียมลบโปรไฟล์เสริม 14 ธ.ค. 2026

Facebook เตรียมยกเลิก "โปรไฟล์เสริม" (Additional Profiles) ซึ่งเป็นโปรไฟล์รองที่ผู้คนสามารถสร้างควบคู่ไปกับโปรไฟล์หลักได้ โดยโปรไฟล์เสริมทั้งหมดจะถูกลบอย่างถาวรหลังวันที่ 14 ธ.ค. 2026

14 พ.ย. 69|20 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →