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研究人员开发了能够将方程式转化为插图的工具

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卡内基梅隆大学的研究人员创建了一个工具,该工具可以通过软件将数学的抽象转换为插图和图表。 

用户输入普通的数学表达式,然后由软件将其转换为插图,即可完成该过程。该项目的主要发展之一是,表达式不需要像图形计算器那样是基本功能。相反,它们可以是来自数学中各个不同领域的复杂关系。 

彭罗斯 

该工具名为 彭罗斯 研究人员的灵感来自数学家和物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),他以通过图表和绘图使用复杂的数学和科学思想而闻名。 

彭罗斯将由研究人员介绍 在SIGGRAPH 2020年12博下载app图形和交互技术会议上。由于COVID-19大流行,会议实际上将于今年举行。 

Keenan Crane是12博下载app科学和机器人技术的助理教授。

“有些数学家擅长手工绘制精美的图表,但是一旦擦除了黑板,他们就会消失,”起重机说。 “我们希望将这种表达能力提供给任何人。”

图表在技术交流中的使用不多,这是因为制作图表需要大量的高技能和繁琐的工作。为了解决这个问题,Penrose工具允许专家对系统中的步骤进行编码,然后其他用户可以使用数学语言来访问它。所有这些都意味着12博下载app正在完成大部分工作。 

叶凯瑟(Katherine Ye)是12博下载app科学系的博士研究生。

“我们首先询问:‘人们如何将数学思想转化为头脑中的图画?”” said Ye. “我们系统的秘诀在于使人们能够轻松‘explain’这种翻译过程需要12博下载app完成,因此12博下载app可以完成实际制作图片的所有艰苦工作。”

流程

12博下载app首先学习用户如何希望可视化数学对象(例如箭头或点),然后绘制多个图表。用户选择并编辑这些图之一。 

克莱恩说,数学家应该毫无困难地学习团队开发的特殊编程语言。

“数学家会对符号非常挑剔,” he said. “我们让他们定义他们想要的任何符号,以便他们可以自然地表达自己。”

彭罗斯被视为迈向更大目标的一步。 

“我们的愿景是能够清除图书馆中的一本旧数学教科书,将其放入12博下载app中,并获得精美的插图书—这样更多的人会理解,” Crane said.

开发Penrose的团队还包括Nimo Ni和Jenna Wise,他们都是博士学位。 CMU软件研究所(ISR)的学生; ISR教授乔纳森·奥尔德里奇(Jonathan Aldrich); ISR高级研究员Joshua Sunshine; Max Krieger,认知科学本科生;以及以色列以色列理工学院的前硕士生Dor Ma'ayan。 

该研究得到了美国国家科学基金会,国防高级研究计划局,斯隆基金会,微软研究院和帕卡德基金会的支持。

 

亚历克斯·麦克法兰(Alex McFarland)是一位历史学家和新闻工作者,报道了人工智能的最新发展。