6 أدوات مدعومة بالذكاء الاصطناعي تساعدك على حل مسائل الرياضيات المعقدة

في كل عام منذ عام 1959 يتنافس طلاب تخصص مادة الرياضيات في المدارس الثانوية من أكثر من 100 دولة من أنحاء العالم كافة لحل مجموعة متنوعة من مشكلات الرياضيات ضمن بطولة الأولمبياد الدولي للرياضيات آي أو إم (IOM)، الذي يُعدّ معياراً للطلاب لمعرفة ما إذا كان لديهم ما يلزم للنجاح في مجال الرياضيات.

وعلى الرغم من أن ما يتنافس عليه الطلاب الذين حصل معظمهم على جوائز مرموقة في منافسات البالغين يُعدّ صعباً للغاية، فإن الذكاء الاصطناعي تمكن أيضاً من حل 25 من أصل 30 مسألة رياضية طُرحت في المسابقة منذ عام 2000، ما يُعدّ تطوراً مهماً، ليتحول السؤال من: ما الذي يمكن أن يفعله الذكاء الاصطناعي عندما يتعلق الأمر بحل المسائل الرياضية إلى: ما الذي سيفعله؟

الذكاء الاصطناعي يُحدث ثورة في حل مسائل الرياضيات المعقدة

في حين أن فكرة استخدام الذكاء الاصطناعي لحل مسائل الرياضيات ليست جديدة، فإن التطورات الأخيرة والثورة المتسارعة التي شهدتها تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي عامةً وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي التوليدي خاصةً، تمثل قفزة كبيرة للأمام، حيث إن تطوير نماذج اللغة الكبيرة التي يمكنها حل مشاكل الرياضيات المعقدة بشكل موثوق يمكن أن يعزز التطبيقات في البحث العلمي والهندسة والتعليم، ما يوفّر أدوات لتحسين التدريس أو مساعدة علماء الرياضيات في حل العمليات الحسابية المعقدة.

على سبيل المثال، ابتكر باحثو مختبر جوجل ديب مايند نموذجاً لغوياً كبيراً جديداً يُسمَّى فَنْ سيرتش (FunSearch) تمكن من حل مشكلات الرياضيات المعقدة للغاية، حيث تمكن الأداة من حل معادلة رياضية قديمة لم تُحل من قبل، وبحسب عالم الأبحاث وعضو فريق المشروع الحسين فوزي، فإنهم لم يكونوا يعرفون كيف قام نموذج الذكاء الاصطناعي بحل المسألة الرياضية وما إذا كان سينجح على الإطلاق.

وقد اعتُبر هذا الابتكار مهماً للغاية، ففي حين أن اكتشاف معادلة رياضية جديدة أمر مهم في حد ذاته، إلّا أن نهج النموذج فن سيرتش يوفّر فائدة إضافية، فهو لا يولّد حلولاً للمشكلات فقط، بل يصفُ كيفية التوصل إلى هذه الحلول، وهي الطريقة التي يعمل بها معظم علماء الرياضيات.

علاوة على ذلك، تعد الحلول التي ولّدها ليست دقيقة فحسب، بل جديدة تماماً لم يتوصل إليها أي إنسان على الإطلاق. ووفقاً لأستاذ الرياضيات في جامعة ويسكونسن ماديسون الأميركية جوردان إلينبرغ (JORDAN ELLENBERG): "فإن الحلول التي يُنشئها نموذج الذكاء الاصطناعي فن سيرتش أكثر ثراءً من الناحية المفاهيمية من مجرد قائمة من الأرقام، فعندما أدرسها أتعلم شيئاً".

كيف تستخدم الذكاء الاصطناعي لحل مسائل الرياضيات الصعبة؟

مع ثورة الذكاء الاصطناعي بدأ العديد من الشركات الناشئة بالظهور بهدف واحد فقط، وهو تطوير وابتكار أدوات مدعومة بالذكاء الاصطناعي للتعامل مع معظم المشكلات التي تعترضنا في حياتنا اليومية، ومن ضمنها مشكلة حل المسائل الرياضية، حيث ظهرت العديد من الأدوات التي غيرت بشكل جذري كيفية تعامل الطلاب مع مهام الرياضيات والواجبات المنزلية. ومن ضمن هذه الأدوات:

1. ألفا ولفرام (Alpha Wolfram)

محرك إجابات طُور كخدمة عبر الإنترنت للإجابة عن الاستفسارات الواقعية عن طريق حساب الإجابات من البيانات من مصادر خارجية لتقديم إجابات شاملة للقضايا الرياضية، حيث يتم تمكين الطلاب من إدخال المعادلات وإنشاء الرسوم البيانية وتلقي الحلول خطوة بخطوة، ويُعدّ أداة مفيدة لاستخدامها في مهام الرياضيات البسيطة والمعقدة بسبب قاعدة بياناته الواسعة التي تغطي مجموعة واسعة من الموضوعات الرياضية.

6 أدوات مدعومة بالذكاء الاصطناعي تساعدك على حل مسائل الرياضيات المعقدة — حقوق الصورة: إم آي تي ريفيو العربية

2. ماث فول (Mathful)

تقدّم الأداة إجابات منهجية سهلة الفهم لمجموعة واسعة من استفسارات المسائل الرياضية التي تتراوح من مسائل الرياضيات المتعلقة بطلاب المدرسة الابتدائية إلى المستويات الجامعية، ونسبة لعملية تدريبها العميقة فإنها قادرة على تقديم أمثلة رياضية لا حصر لها بدقة حل تصل إلى نحو 98%.

ومن أبرز إيجابياتها التغطية الشاملة لموضوعات الرياضيات، بما في ذلك الجبر وحساب التفاضل والتكامل والإحصاء وغيرها، وتقديم الحلول بتنسيقات مختلفة مثل المستندات النصية والصور، ما يُعزز فهماً أعمق والذي يؤدي بدوره إلى التحسن الأكاديمي.

3. فوتو ماث (Photomath)

تُمكّن الأداة التي طوّرتها شركة جوجل والمتوفرة كتطبيق على الهاتف الذكي الطلاب من حل مشكلات الرياضيات بسرعة، من خلال استخدام نظام التعرف البصري على المحارف الذي يُتيح التقاط صورة للمعادلة لمسح المعادلات الرياضية والتعرف عليها.

وتتميز الأداة بقدرتها على تقديم توضيحات شاملة للمعادلة الرياضية خطوة بخطوة، ما يجعلها أداة مفيدة لتعلم طرق حل المشكلات الرياضية، علاوة على ذلك توفر الأداة مخططات ديناميكية ورسوم متحركة لتصور الأفكار الرياضية بكفاءة.

4. هيكس توتر (HIX Tutor)

تلبي الأداة احتياجات الطلاب في جميع المراحل التعليمية وتوفر دعماً شاملاً لمجموعة واسعة من المفاهيم الرياضية، وقد صُممت باستخدام تكنولوجيا التعلم العميق والخوارزميات المتطورة، ما يجعلها أكثر موثوقية في تقديم الحلول بدقة أكبر والتي تساعد على الاعتماد عليها بشكلٍ كبير في حل المسائل الرياضية المعقدة.

من أبرز إيجابياتها أنها لا تقدّم حلولاً للمعادلات الرياضية فقط، بل يمكنها أيضاً المساعدة على حل المسائل المتعلقة بمواد أخرى مثل الكيمياء والاقتصاد، والقدرة على توضيح الأسئلة غير المفهومة بشكل أفضل، بالإضافة إلى دعمها للعديد من اللغات من ضمنها اللغة العربية.

5. مايكروسوفت ماث سولفر (Microsoft Math Solver)

توفّر الأداة التي طوّرتها مايكروسوفت عدداً من الأدوات لمساعدة الطلاب في حل مسائل الرياضيات، وتتميز بإتاحتها العديد من الميزات مثل الرسوم البيانية التفاعلية وتقديم الحلول خطوة بخطوة، بالإضافة إلى ذلك يُمكّن نظام التعرف على الأحرف من إدخال المعادلات المكتوبة بخط اليد وتلقي إجابات وتوضيحات فورية.

6. ماث واي (Mathway)

توفّر الأداة حلولاً بدقة عالية لأعقد المسائل الرياضية بالإضافة إلى دعمها لعمليات رياضية متقدمة مثل الجبر والتفاضل والتكامل وغيرها. تتميز بدمجها لواجهة بوت الدردشة تشات جي بي تي والتي يستطيع من خلالها الطلاب حل المسائل الرياضية عن طريق المطالبات النصية أو تحميل الصور، وتقدّم الأداة إجابات وحلولاً أكثر دقة كلما كانت المدخلات أكثر تفصيلاً ودقة.

نصائح عند حل المسائل الرياضية باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي

في حين أن الذكاء الاصطناعي يمكنه إحداث ثورة في حل المشكلات الرياضية، إلّا أنه من الضروري ألّا يُتخذ بديلاً للمعلم البشري، بالإضافة إلى ذلك من المهم عدم أخذ إجابات هذه الأدوات بشكل نهائي قبل التحقق منها جيداً. ولاستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي بشكلٍ فعّال لحل المسائل الرياضية يمكنك اتباع النصائح التالية:

تحديد المشكلة التي تواجهها بالضبط و اختيار الأداة بناءً على ذلك، إذ تتمتّع أدوات حل المسائل الرياضية المدعومة بالذكاء الاصطناعي بنقاط قوة مختلفة وتخصصات متعددة.
التحقق من الإجابة خاصة للمسائل المعقدة، فقد توفر الأداة حلولاً غير صحيحة. للتأكد منها استشر من هم أعلى خبرة منك أو قم بحلها بأداة أخرى ومقارنة النتائج.
استخدام ميزة الشرح المفصل لكيفية توصل هذه الأدوات إلى الإجابة لفهم كيفية وصولها إلى الحل، ما قد يساعدك في تعزيز أسلوبك في حل المشكلات لاحقاً بدون الحاجة إلى الأداة.
البدء بمطالبة الأداة بحل المسائل السهلة التي يمكنك حلها لمساعدتك على فهم وظائف الأداة قبل مطالبتها بحل مسائل رياضية أكثر تعقيداً.
التأكد من أن البيانات المدخلة إلى الأداة مكتوبة بطريقة دقيقة ومنسقة بشكلٍ صحيح للحصول على إجابة أكثر دقة.
تحديد المشكلة التي تريد حلها والأهداف المحددة التي تهدف إلى تحقيقها بوضوح، للمساعدة على تقييم فاعلية الأداة وموثوقيتها.
من المهم معرفة ما تقدمه الأداة وكيفية عملها بشكلٍ دقيق وهل هي مناسبة لما تريد منها القيام به قبل الاشتراك في الخطة المدفوعة.