Konor Hil (17) iz Pensilvanije napravio je matematički podvig koji je oduševio naučnu javnost. Uz pomoć sopstvenog kompjuterskog algoritma riješio je složen problem klasifikacije trodimenzionalnih oblika.
U retkom dostignuću, sedamnaestogodišnji učenik iz Pensilvanije osvojio je glavnu nagradu od 250.000 dolara na prestižnom takmičenju "Regeneron Science Talent Search 2026", nakon što je uz pomoć posebno osmišljenog kompjuterskog algoritma riješio složen problem koji se tiče retkih trodimenzionalnih geometrijskih oblika, prenosi Tajms Indije.
Konor Hil iz Port Matilde u Pensilvaniji razvio je računarsku metodu za klasifikaciju složene grupe oblika poznatih kao nobili poliedri. Njegovo istraživanje otkrilo je dvije beskonačne strukturne porodice, kao i tačno 146 izolovanih primjera, čime je završena klasifikacija na kojoj su matematičari godinama radili.
Rezultat mu je donio prvo mjesto na jednom od najprestižnijih naučnih takmičenja za srednjoškolce u Sjedinjenim Američkim Državama.
Kako je Konor Hil riješio problem iz geometrije
Poliedri su trodimenzionalna tijela sastavljena od ravnih površina, pravih ivica i temena. Poznati primjeri su kocke, piramide i oktaedri.
Nobili poliedri su znatno složeniji. Odlikuje ih visok stepen simetrije - svaka strana ima isti oblik, dok svako teme ima isti raspored strana koje ga okružuju.
Istraživači su već ranije identifikovali dve beskonačne porodice nobilih poliedara. Međutim, tačan broj izolovanih primjera i dalje je bio nepoznat. Do 2020. godine bilo je potvrđeno 61 izolovano tijelo, ali su matematičari pretpostavljali da ih postoji još mnogo više. Hil je problemu pristupio iz računarske perspektive.
Umjesto da direktno pokušava da ispita praktično beskonačan broj trodimenzionalnih oblika, on je geometrijski problem preveo u algebarske i polinomske jednačine. Na taj način njegov program je uspio da problem svede na konačan broj mogućnosti koje su mogle sistematski da se provere.
Detaljno računarsko ispitivanje na kraju je pokazalo da postoje tačno 146 izolovanih nobilih poliedara, pored dvije beskonačne porodice.
"Veliki problem treba podijeliti na manje dijelove"
Hil je objasnio da je upravo promjena matematičkog pristupa bila ključna za njegov uspjeh.
"Prevođenjem problema u drugačiji matematički okvir mogao sam da ga svedem na konačan skup koji je zapravo mogao da se riješi", rekao je Hil.
Njegovo interesovanje za nobili poliedre počelo je preko jedne onlajn zajednice posvećene geometriji, gdje se o ovom problemu razgovaralo kao o otvorenom matematičkom izazovu.
Za Hila je ovaj projekat pokazao i kako matematika može da pomogne u rješavanju problema koji prevazilaze granice čiste geometrije.
"Nauka nam daje koncepte, ali matematika nam omogućava da ih formalizujemo i primijenimo. Kada rješavamo velike probleme, ključno je da ih razbijemo na manje dijelove kojima matematika može da se pozabavi. Proboji se često dešavaju kada neko poveže ideje iz različitih oblasti", objasnio je.
Ovakav pristup mogao bi da ima primenu i u drugim oblastima, uključujući računarsku matematiku i naučno modelovanje.
I drugi mladi istraživači privukli pažnju
Hil je bio jedan od 40 finalista koji su na takmičenju "Regeneron Science Talent Search 2026" zajedno dobili više od 1,8 miliona dolara nagrada.
Drugo mesto osvojio je sedamnaestogodišnji Edvard Kang iz Nju Džersija, koji je razvio alat zasnovan na vještačkoj inteligenciji za pregled mrežnjače. Njegov sistem je osmišljen tako da prepoznaje suptilne obrasce na krvnim sudovima koji su povezani sa autizmom i ADHD-om.
Treće mjesto pripalo je sedamnaestogodišnjoj Iris Šen iz Teksasa, čije je istraživanje bilo usmjereno na pronalaženje potencijalnih tretmana za rak krvi, pri čemu je kao model za testiranje koristila školjke.
Maja Ađmera, predsjednica i izvršna direktorka organizacije "Society for Science", pohvalila je mlade istraživače zbog toga što su se uhvatili u koštac sa izuzetno zahtjevnim problemima.
"Njihova smela vizija i istrajnost pokazuju kako izgleda sljedeća generacija onih koji rešavaju probleme - i zašto je naša budućnost u sigurnim rukama", rekla je ona.
Hil na jesen odlazi na MIT
Hilov uspeh dolazi u trenutku kada se priprema za novi veliki akademski izazov. Ovaj tinejdžer planira da na jesen upiše Masačusetski tehnološki institut (MIT), gdje namjerava da nastavi da se bavi računarskom matematikom.
Njegova nagrada od 250.000 dolara predstavlja izuzetan rezultat za rješavanje problema koji je počeo kao pitanje o apstraktnim geometrijskim oblicima. Ipak, njegov veći značaj možda leži upravo u metodi koju je razvio.
Pretvaranjem naizgled beskonačnog matematičkog problema u konačnu računarsku pretragu, Konor Hil je pokazao kako algoritam koji je osmislio jedan srednjoškolac može da pomogne u rješavanju pitanja koje je godinama ostajalo otvoreno.