We introduce algebraic machine reasoning, a new reasoning framework that is well-suited for abstract reasoning. Effectively, algebraic machine reasoning reduces the difficult process of novel problem-solving to routine algebraic computation. The fundamental algebraic objects of interest are the ideals of some suitably initialized polynomial ring. We shall explain how solving Raven's Progressive Matrices (RPMs) can be realized as computational problems in algebra, which combine various well-known algebraic subroutines that include: Computing the Gr\"obner basis of an ideal, checking for ideal containment, etc. Crucially, the additional algebraic structure satisfied by ideals allows for more operations on ideals beyond set-theoretic operations. Our algebraic machine reasoning framework is not only able to select the correct answer from a given answer set, but also able to generate the correct answer with only the question matrix given. Experiments on the I-RAVEN dataset yield an overall $93.2\%$ accuracy, which significantly outperforms the current state-of-the-art accuracy of $77.0\%$ and exceeds human performance at $84.4\%$ accuracy.


翻译:我们提出代数机器推理这一新型推理框架,该框架特别适用于抽象推理任务。实际上,代数机器推理将创新问题求解的复杂过程简化为常规代数计算。其核心代数研究对象是适当初始化的多项式环的理想。我们将阐述如何将Raven递进矩阵(RPMs)的求解实现为代数中的计算问题——该过程整合了多种经典代数子程序,包括:计算理想的Gröbner基、检验理想包含关系等。关键在于,理想满足的代数结构使其能够实现超越集合论运算的更丰富的理想操作。我们的代数机器推理框架不仅能从给定答案集中选择正确答案,还能仅根据问题矩阵直接生成正确答案。在I-RAVEN数据集上的实验取得了93.2%的整体准确率,这显著超越了当前最优的77.0%准确率,并超过了人类84.4%准确率的表现水平。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【斯坦福CS520】向量空间中嵌入的知识图谱推理,48页ppt
专知会员服务
104+阅读 · 2020年6月11日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
AI/ML/DNN硬件加速设计怎么入门?
StarryHeavensAbove
11+阅读 · 2018年12月4日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月10日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月10日
Arxiv
26+阅读 · 2018年9月21日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
6+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【斯坦福CS520】向量空间中嵌入的知识图谱推理,48页ppt
专知会员服务
104+阅读 · 2020年6月11日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员