Carnegie Mellon yazılımı matematiği resimlere dönüştürüyor.

Bazı insanlar bir denkleme bakar ve bir grup sayı ve sembol görür; diğerleri güzelliği görür. Carnegie Mellon Üniversitesi’nde oluşturulan yeni bir araç sayesinde artık herkes matematik soyutlamalarını güzel ve öğretici örneklere çevirebiliyor.

Araç, kullanıcıların sıradan bir matematik ifadesi yazarak ve yazılımın çizimi yapmasına izin vererek diyagramlar oluşturmasını sağlar. Bir grafik hesap makinesinden farklı olarak, bu ifadeler temel işlevlerle sınırlı değildir, ancak matematiğin herhangi bir alanından karmaşık ilişkiler olabilir.

Araştırmacılar, karmaşık matematik ve bilimsel fikirleri iletmek için diyagramları ve diğer çizimleri kullanmakla ünlü olan matematikçi ve fizikçi Roger Penrose’un ardından Penrose adını verdiler.

Bilgisayar bilimi ve robotik yardımcı doçentlerinden Keenan Crane, “Bazı matematikçilerin güzel diyagramları elle çizme yeteneği var, ancak kara tahta silinir silinmez yok oluyorlar.” Dedi. “Bu etkileyici gücü herkesin kullanımına sunmak istiyoruz.”

Diyagramlar genellikle teknik iletişimde az kullanılır, çünkü yüksek kaliteli, dijital illüstrasyonlar üretmek birçok araştırmacının becerisinin ötesindedir ve çok fazla yorucu çalışma gerektirir.

Penrose, diyagram çizim uzmanlarının sistemde nasıl yapacaklarını kodlamalarını sağlayarak bu zorlukları giderir. Diğer kullanıcılar daha sonra tanıdık matematik dilini kullanarak bu yeteneğe erişebilir ve bilgisayarı homurdanma işinin çoğunu yapmaya bırakır.

Araştırmacılar Penrose’u, COVID-19 salgını nedeniyle neredeyse bu Temmuz’da yapılacak olan SIGGRAPH 2020 Bilgisayar Grafikleri ve İnteraktif Teknikler Konferansı’nda sunacaklar.

“İşe, ‘İnsanlar matematiksel fikirleri başlarındaki resimlere nasıl çeviriyor?’ ‘Diye sorarak başladık. Bilgisayar Bilimleri Bölümü öğrencisi. “Sistemimizin gizli sosu, insanları bu çeviri işlemini bilgisayara kolayca ‘açıklamak’ için güçlendirmektir, böylece bilgisayar resmi gerçekten yapmak için tüm zor işleri yapabilir.”

Bilgisayar kullanıcının matematiksel nesneleri nasıl görselleştirmek istediğini öğrendiğinde – örneğin küçük bir okla temsil edilen bir vektör veya nokta olarak temsil edilen bir nokta – birkaç aday diyagram çizmek için bu kuralları kullanır. Kullanıcı daha sonra bir olasılıklar galerisinden istediği diyagramları seçip düzenleyebilir.

Crane, araştırma ekibinin bu amaçla matematikçilerin öğrenmekte zorlanmaması gereken özel bir programlama dili geliştirdiğini söyledi.

“Matematikçiler gösterim konusunda çok seçici olabilirler,” diye açıkladı. “İstedikleri notasyonu tanımlamalarına izin veriyoruz, böylece kendilerini doğal olarak ifade edebilsinler.”

Disiplinlerarası bir ekip Penrose’u geliştirdi. Ye ve Crane’e ek olarak ekip, CMU’nun Yazılım Araştırmaları Enstitüsü’nde (ISR) doktora öğrencileri olan Nimo Ni ve Jenna Wise; ISR profesörü Jonathan Aldrich; ISR kıdemli araştırma görevlisi Joshua Sunshine; bilişsel bilim lisans Max Krieger; ve Technion-İsrail Teknoloji Enstitüsü’nde eski bir yüksek lisans öğrencisi olan Dor Ma’ayan.

Crane, Penrose’un bu hedefe yönelik ilk adım olduğunu belirterek, ” Vizyonumuz kütüphaneden eski bir matematik ders kitabını tozdan arındırabilmeniz, bilgisayara bırakıp güzel bir şekilde resimlendirilmiş bir kitap alabilmenizdir.” Dedi.