Digital Gene: Learning about the Physical World through Analytic Concepts

要約

過去10年間の人工知能の進捗状況を確認すると、さまざまな大きな進歩（オブジェクト検出、画像生成、大規模な言語モデルなど）により、AIシステムはより意味的に意味のある出力を生成し、インターネットシナリオで広範な採用を実現できました。
それにもかかわらず、AIシステムは、物理的な世界を理解し、相互作用することに関して依然として苦労しています。
これは重要な問題を明らかにします。インターネットデータ（テキスト、画像など）から学んだセマンティックレベルの概念のみに依存して、物理的な世界を十分に理解していることを理解しています。マシンインテリジェンスには、現在、物理的な世界について学ぶ効果的な方法がありません。
この研究では、数学的手順のプログラムを通じて物理的世界に関連する概念を表す分析概念のアイデアを紹介し、機械の知能に物理的な世界を知覚、推論、および相互作用するポータルを提供します。
設計哲学の詳細と分析概念の適用に関するガイドラインを提供することを除き、この研究では、分析概念を中心に構築されたインフラストラクチャについても紹介しています。
私は、これらの質問への対処に貢献するために私の研究を目指しています。機械の知能のための物理的世界における一般的な概念の適切な抽象化は何ですか？
構造化された事前に神経ネットワークと体系的に統合して、AIシステムを制約して物理的法則に準拠する方法は？

要約(オリジナル)

Reviewing the progress in artificial intelligence over the past decade, various significant advances (e.g. object detection, image generation, large language models) have enabled AI systems to produce more semantically meaningful outputs and achieve widespread adoption in internet scenarios. Nevertheless, AI systems still struggle when it comes to understanding and interacting with the physical world. This reveals an important issue: relying solely on semantic-level concepts learned from internet data (e.g. texts, images) to understand the physical world is far from sufficient — machine intelligence currently lacks an effective way to learn about the physical world. This research introduces the idea of analytic concept — representing the concepts related to the physical world through programs of mathematical procedures, providing machine intelligence a portal to perceive, reason about, and interact with the physical world. Except for detailing the design philosophy and providing guidelines for the application of analytic concepts, this research also introduce about the infrastructure that has been built around analytic concepts. I aim for my research to contribute to addressing these questions: What is a proper abstraction of general concepts in the physical world for machine intelligence? How to systematically integrate structured priors with neural networks to constrain AI systems to comply with physical laws?

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