AI颠覆80年数学猜想,学界迎来新纪元
OpenAI近期宣称,其人工智能(AI)推理能力再度实现重大突破,成功解决了一个困扰数学界长达80年的难题——由匈牙利数学家保罗·埃尔德什(Paul Erdős)在1946年提出的“平面单位距离问题”。
埃尔德什提出的问题是:若在纸上绘制若干个点,其中有多少对点的距离恰好相等(即相距1个单位)?埃尔德什曾证明,将点按网格排列可获得大量单位距离点对。随后他推测,其他排列方式很难超越网格的效能。
数十年来,学者们一直试图验证该猜想。然而,OpenAI的模型得出了不同结论,指出存在某种排列方式优于埃尔德什设定的“上界”。换言之,该模型并未证实猜想,而是将其推翻。
该证明的完整推理过程极为庞大,即便经过精简仍超过75,000词,长度几乎等同于《哈利·波特与魔法石》全书。
据《华尔街日报》报道,法兰西学院教授、菲尔兹奖得主蒂莫西·高尔斯指出,这一单位距离问题的解答标志着AI数学领域的里程碑。“若这是人类撰写的论文并提交至《Annals of Mathematics》,且我被要求提供快速评审意见,我将毫不犹豫地建议予以发表。”他进一步表示,“即使AI此后不再变得更聪明,我们也已迈入一个新时代。人类在数学问题求解能力上将日益难以与AI抗衡。”
普林斯顿大学数学教授诺加·阿隆亦表示:“AI在此完成了众多杰出研究者多年尝试却未能实现的任务。”
英国数学家托马斯·F·布鲁姆负责维护埃尔德什问题网站,他曾公开质疑OpenAI此前关于该问题的声明。针对此次成果,布鲁姆撰文称,AI之所以能取得这一结果,在于其能够坚持探索人类研究者常认为“不值得继续投入时间”的方向。不过,他强调,人类研究者仍全程参与了研究过程。
不久前,最先进的AI模型尚难胜任基础数学任务。去年,它们已能在国际数学奥林匹克竞赛中达到金牌水平。如今,它们甚至能够推翻经典数学猜想。
OpenAI研究团队指出,模型提供的解决方案极具反直觉性。过去,多数数学家默认埃尔德什猜想成立,因而致力于寻找证明。而AI毫无此类心理负担,它会尝试大量看似荒谬的方向,最终正是在这些尝试中找到了突破口。
此外,数学家通常专注于自身研究领域,而AI则同时掌握大量不同学科知识。此次解答中,模型将代数数论与离散几何相结合。研究人员形容,这两个领域的关系犹如马拉松与撑杆跳般遥远,而AI却能轻松实现跨界融合。
OpenAI研究团队认为,AI不会取代数学研究,相反,它将拓展人类探索未知的能力。事实上,数学家们已开始借鉴此次成果中的方法,以攻克其他长期未决的问题。
“我们尚未目睹那种足以与人类历史上最伟大证明相媲美的天才火花。”OpenAI研究员塞巴斯蒂安·布贝克表示,但有一点日益清晰:AI已完全具备推动真正科学发现的能力。