The human-like automatic deductive reasoning has always been one of the most challenging open problems in the interdiscipline of mathematics and artificial intelligence. This paper is the third in a series of our works. We built a neural-symbolic system, called FGeoDRL, to automatically perform human-like geometric deductive reasoning. The neural part is an AI agent based on reinforcement learning, capable of autonomously learning problem-solving methods from the feedback of a formalized environment, without the need for human supervision. It leverages a pre-trained natural language model to establish a policy network for theorem selection and employ Monte Carlo Tree Search for heuristic exploration. The symbolic part is a reinforcement learning environment based on geometry formalization theory and FormalGeo\cite{FormalGeo}, which models GPS as a Markov Decision Process\cite{MDP}. In this formal symbolic system, the known conditions and objectives of the problem form the state space, while the set of theorems forms the action space. Leveraging FGeoDRL, we have achieved readable and verifiable automated solutions to geometric problems. Experiments conducted on the formalgeo7k dataset have achieved a problem-solving success rate of 86.40\%. The project is available at https://github.com/PersonNoName/FGeoDRL.


翻译:类人自动演绎推理一直是数学与人工智能交叉领域中最具挑战性的开放性问题之一。本文是本系列工作的第三篇。我们构建了一个名为FGeoDRL的神经符号系统,用于自动执行类人几何演绎推理。其中,神经部分是一个基于强化学习的AI智能体,能够从形式化环境的反馈中自主学习解题方法,无需人工监督。它利用预训练的自然语言模型建立定理选择的策略网络,并采用蒙特卡洛树搜索进行启发式探索。符号部分是一个基于几何形式化理论和FormalGeo\cite{FormalGeo}的强化学习环境,该环境将GPS建模为马尔可夫决策过程\cite{MDP}。在该形式化符号系统中,问题的已知条件和目标构成状态空间,定理集构成动作空间。借助FGeoDRL,我们实现了可读且可验证的几何问题自动化求解。在formalgeo7k数据集上进行的实验达到了86.40%的解题成功率。该项目可在https://github.com/PersonNoName/FGeoDRL获取。

0
下载
关闭预览

相关内容

演绎推理(Deductive Reasoning)是由一般到特殊的推理方法。与“归纳法”相对。推论前提与结论之间的联系是必然的,是一种确实性推理。演绎推理的形式有三段论、假言推理和选言推理等。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
8+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
16+阅读 · 6月10日
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
7+阅读 · 6月10日
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员