Inter-GPS: 解釈可能な幾何学問題解決手法 — 形式的言語と象徴的推論を用いて

最近、幾何学問題の解決は自然言語処理（NLP）コミュニティにおいて大きな注目を集めています。この課題は抽象的な問題理解と公理的知識を用いた象徴的推論を必要とするため、非常に難易度が高いです。しかし、現在のデータセットは規模が小さかったり公開されていなかったりします。そこで、私たちは3,002件の幾何学問題から構成され、形式言語による詳細なアノテーションが含まれる新しい大規模ベンチマークである「Geometry3K」を構築しました。さらに、形式言語と象徴的推論を用いた新しい幾何学問題解決手法「解釈可能な幾何学問題ソルバー（Inter-GPS）」を提案しています。Inter-GPSはまず、ルールベースのテキスト解析とニューラルオブジェクト検出によって、問題文と図形を自動的に形式言語に変換します。既存の方法における暗黙的な学習とは異なり、Inter-GPSは定理知識を条件付きルールとして組み込み、ステップバイステップで象徴的推論を行います。また、より効率的かつ合理的な探索パスのために、定理適用順序を推測するための定理予測器も設計されています。Geometry3KおよびGEOSデータセットでの広範な実験により、Inter-GPSが既存手法に対して大幅な改善を達成していることが示されました。本プロジェクトのコードとデータはhttps://lupantech.github.io/inter-gps で入手可能です。