DeepMind发布全新数学智能体AlphaProof Nexus,9道Erdős开放难题一次性告破,最老的悬了56年!全部证明都已经过Lean编译器形式化验证,没有幻觉。网友惊呼:数学奇点的火花点燃了。数学界这个月,彻底疯了。前脚OpenAI刚把Erdős 80年猜想推翻,数学家们的惊呼声还没落地。 紧接着,Google DeepMind发布了一个全新AI数学智能体——AlphaProof Nexus。 它一出手,就干掉了9道悬而未决几十年的Erdős开放问题。其中最古老的那个,悬了整整56年! 而且,每道题花费的算力成本,只有几百美元。 更关键的是,这次的证明不可能有错。 每一步推理都经过Lean编译器的形式化验证,不存在幻觉空间。编译器通过,证明就是对的。 值得一提的是,AlphaProof Nexus和2024年拿下IMO银牌的初代AlphaProof完全不同。 初代只有强化学习树搜索,Nexus把大语言模型、AlphaProof和进化算法三合一,直接瞄准了人类数学家啃不动的研究级难题。 AlphaProof Nexus,进化算法+LLM+Lean编译器这套系统的架构分为四个层级,从简单到复杂。 ![]() 1. Agent A(基础版) 多个独立的证明子智能体并行工作,每个子智能体与Gemini 3.1 Pro进行多轮对话,通过搜索替换工具修改Lean代码,编译器实时反馈错误信息,子智能体根据反馈迭代修正。 2. Agent B 在A的基础上加入了AlphaProof作为工具。当子智能体在某个子目标上卡住时,可以调用AlphaProof进行强化学习驱动的树搜索,尝试攻克局部难点。 3. Agent C 引入进化算法。多个子智能体不再独立工作,而是共享一个“种群数据库”。每个证明草稿会被LLM评审员打分(用Elo评分系统),高分草稿被优先采样、变异、进化。 4. Agent D(完整版) 集大成者。进化算法 + AlphaProof + Gemini 3.1 Pro协同作战。这是DeepMind用来大规模扫荡Erdős问题的主力武器。 ![]() 整个工作流的核心循环非常清晰—— AI提出证明草稿 → Lean编译器验证 → 失败则反馈错误信息 → AI修正 → 再验证 → 循环往复,直到证明完全通过或耗尽算力预算。 以Erdős #125为例,它的解题过程是这样的。 首先,子智能体先用思维链推理分析问题结构,然后通过搜索替换修改Lean代码,接着调用AlphaProof处理子目标。 ![]() AlphaProof搞定了6个子目标中的3个,子智能体随即将剩余的“硬骨头”分解为更小的引理,再次调用AlphaProof——这次,全部搞定。 整个过程中,没有任何人类数学家介入。 9道Erdős问题,56年前的悬案一朝告破DeepMind将完整版Agent D投放到353道已形式化的Erdős问题上。每道题最多允许3000轮迭代。 最终,9道问题被攻克。 ![]() 其中含金量最高的几道: 1. Erdős #12(1970年提出) 是否存在一个无限集A,满足“任意三个不同元素a 这道题悬置了56年,期间多位数学家取得了部分进展,但始终无法给出完整构造。 AI的解法精妙地结合了中国剩余定理和三项等差数列回避集,通过构建一系列精心设计的“区块”来同时满足密度条件和整除约束。 2. Erdős #125(1996年提出) 在三进制下只用数字0和1的整数集A,加上四进制下只用数字0和1的整数集B,它们的和集A+B的下密度是否为正? AI证明了答案是否定的——下密度为零。 证明的核心是一个归纳稀疏化论证,巧妙利用了3^m和4^k的丢番图逼近性质(log4/log3是无理数),通过反复找到两个基数几乎对齐的尺度,让密度以0.99的比率逐步衰减到零。 3. Erdős #138(1981年提出的变体) van der Waerden数W(k+1) - W(k)是否趋于无穷? AI给出了一个极其优雅的证明:W(k+1) ≥ W(k) + k。核心思路是贪心染色扩展——在一个没有单色k-AP的2-着色基础上,逐个添加新元素,用反证法说明贪心策略不会失败。 4. Erdős #846 这是一个关于平面点集中共线性质的问题。 而AI的构造,令人叹为观止。 它把完全图K∞的每条边映射到平面上的一个点,用二次多项式编码坐标,然后利用无穷Ramsey定理完成证明。 目前,所有9道问题的Lean证明代码已开源在GitHub上。 ![]() 项目地址: https://github.com/google-deepmind/alphaproof-nexus-results 简单Agent也能解全部9题?!最出人意料的结论,不是完整版Agent D有多强,而是—— 最简单的Agent A,也能解决全部9道问题。 Agent A没有进化算法,没有AlphaProof,只有多个独立的LLM子智能体和Lean编译器的反馈循环。 根据DeepMind团队的对比分析,它在大多数问题上,Agent A和Agent B(加了AlphaProof的版本)的表现在误差范围内几乎相同。 相比之下,Agent D的优势主要体现在最困难的问题上(比如#125和#138),能以2到5倍的成本优势完成证明。 ![]() 对此,DeepMind将基础Agent的成功归因于两个因素:LLM自身能力的飙升,以及编译器反馈在锚定LLM推理方面的强大作用。 也就是说,随着基础模型越来越强,复杂的系统工程可能逐渐让位于简单的智能体循环。 今天需要进化算法和AlphaProof协同作战才能高效解决的问题,明天可能一个朴素的LLM+编译器循环就够了。 ![]() 具体到成本,最便宜的一道题(#741(ii))中位成本仅5-7美元,最贵的(#152)也不过200-400美元。 但前提是用对了模型——单独运行AlphaProof或使用较小模型(Gemini 3.0 Flash等),9道题一道都解不出来。 ![]() 代数几何15年悬案、凸优化新界一并搞定除了Erdős问题,AlphaProof Nexus还在多个数学分支中取得了实质性突破: OEIS猜想:系统自动形式化了492个开放猜想,证明了其中44个。为防止形式化错误,系统要求先证明“测试引理”——验证序列前几项与形式化定义一致——才能尝试目标猜想。 代数几何:解决了一个悬置约15年的开放问题——证明了余维数3、类型2的纯O-序列的对数凹性。这个问题此前被认为是该领域最后一个主要未解情况。 凸优化:解决了一个关于锚定梯度下降-上升算法(Anchored GDA)精确收敛速率的开放问题。更妙的是,AI不仅验证了一个固定算法,还在证明过程中自主搜索并发现了一个新的学习率调度参数,从而实现了更强的保证。 图论:证明了Graffiti系统在1996年提出的一个关于生成树叶子数与局部独立集的猜想,形成了一个有趣的闭环——AI证明了另一个AI提出的猜想。 加法组合学:帮助解决了Ben Green著名开放问题列表中的第57题。 量子光学:与Mario Krenn合作,解决了多个关于单色量子图的猜想,对应高维GHZ量子态的构造。 ![]() 三路合围,数学前沿全面失守2026年5月,AI在数学领域的造诣,几乎同时达到了研究级水平。 OpenAI走的是自然语言路线。 通用推理模型直接输出证明,推翻了Erdős 80年单位距离猜想。证明极其精妙,但验证它需要人类顶级专家逐行审查。 菲尔兹奖得主Gowers把未解问题扔给GPT-5.5 Pro,两小时拿到博士论文级成果,全程数学贡献为零。 DeepMind走的是形式化验证路线。 AlphaProof Nexus让AI用Lean语言写证明代码,编译器自动检查每一步推理。任何一步出现逻辑断裂,编译器直接报错,证明被拒绝。 自然语言路线灵活,但可能有幻觉。形式化路线可靠,但目前局限于Lean数学库成熟的领域。 而DeepMind的数学家合作者发现了一个意料之外的收获—— 即使智能体无法证明目标定理,它生成的证明尝试也加深了他们对问题的理解。因为草稿是形式化的,专家可以直接聚焦于未解决的子目标,而不需要重新验证整个论证链。 换句话说,AI不只是在解题,它正在改变数学家思考问题的方式。 如今,未来的图景已经浮现: AI先用自然语言探索证明思路,再用形式化系统逐步固化和验证。 人类数学家的角色,则从“亲手推导”转向“提出问题、审查方向、提炼洞见”。 有人说,我们正目睹数学奇点的早期火花。 ![]()
标签: 科技
最新评论免责声明:本文仅代表作者个人观点,与蒙城华人网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。如发现稿件侵权,或作者不愿在蒙城华人网发布文章,请版权拥有者通知蒙城华人网处理。
![]()
▌相关阅读
Copyright © 1999 - 2026 by Sinoquebec Media Inc. All Rights Reserved 未经许可不得摘抄 | GMT-4, 2026-5-25 17:21 , Processed in 0.149026 second(s), 23 queries . |