OpenAI 未发布模型 Astra 连破10道数学难题:从球堆积到量子博弈,Fields 奖得主称任何一个都能找到教职
OpenAI 未发布模型 Astra 连破10道数学难题:从球堆积到量子博弈,Fields 奖得主称"任何一个都能找到教职"
OpenAI 用一个还没发布的模型,一口气解决了10个困扰数学界多年的开放问题。这个模型叫 Astra,是 OpenAI 下一代主力模型的内部版本。所有10个证明都通过了 Lean 形式化验证,附带的论文超过250页。
10个问题,横跨多个核心领域
这10个结果覆盖的领域很广:
- 高维球堆积:新的球堆积密度上界,逼近 Cohn-Elkies 阈值
- 编码理论:二元码和球面码的最大尺寸界限得到指数级改进
- 非 sofic 群的存在性:回答了一个困扰群论界数十年的核心问题——确实存在无法被有限结构逼近的无限群
- Connes 刚性猜想:推翻了"某些群被其 von Neumann 代数唯一确定"的长期猜想
- 算术电路复杂度:永久函数的计算下界新结果,包括 n⁴/log n 量级的算术公式下界
- 量子并行重复:一般双人量子博弈的指数并行重复定理,将经典复杂性理论的基础原理扩展到量子领域
- 最近向量问题:多项式因子硬性逼近结果,直接关联后量子密码学中格密码的安全性
- Ehrhart 体积猜想:确定了任意维度下质心为唯一内部格点的凸体最大体积
- 多色 Ramsey 数:多色三角形 Ramsey 数的超指数下界,解决了 Erdős 问题 183
- 极值图论:紧致性和退化猜想的进展,解决了 Erdős 问题 146 和 180
为什么数学界如此震动
Fields 奖得主、牛津大学教授 James Maynard 的评价很直接:"解决这10个问题中的任何一个,都足以在学术界找到一份工作。"
这不是夸张。伦敦数学科学研究所的 Yang-Hui He 刚从韩国一个为期四周的 AI 与数学研究会议回来,他说与会者的共识是:过去六个月发生了"相变"——AI 开始产出真正有意义的数学进展。
时间线很说明问题:5月,OpenAI 推翻了 Erdős 单位距离猜想(困扰数学界近百年);7月,Anthropic 的 Claude Fable 5 用一个小反例推翻了 Jacobian 猜想(87年未解);现在 Astra 又一次拿下10个。Maynard 回忆说,直到最近,AI 在数学上的"突破"往往涉及的是数学家不太关心的问题,但这个情况正在快速改变。
实际影响不止于纯数学
其中几个结果有直接的应用价值。最近向量问题的硬性逼近结果关系到格密码的安全性——而格密码正是当前后量子密码学的核心方案。编码理论的改进意味着我们对纠错码的理论极限有了更精确的认识,这影响数据传输和存储。量子并行重复定理则为量子计算的理论基础添了一块关键拼图。
争议:谁的贡献?
Astra 的成果并非没有争议。OpenAI 最初发布时声称这些是"至少十年没有进展"的问题,但匈牙利 Alfréd Rényi 数学研究所的 Gábor Kun 指出,非 sofic 群的证明明确建立在他2016年和2019年(与 Andreas Thom 合作)的工作之上。他形容 OpenAI 的原始措辞"相当滑稽"。
剑桥大学的 Francesco Fournier-Facio 也表达了类似看法,认为 OpenAI 淡化了人类数学家的贡献。OpenAI 后来修改了措辞,从"至少十年无进展"改为"在长期开放问题上取得实质性进展",但页面没有标注修改说明。OpenAI 发言人确认了修改,表示"我们更新了语言以更好地反映这些结果所基于的先前研究"。
Kun 还提出了一个更深层的问题:其他9个结果中是否也存在类似的贡献淡化?
Astra 的成本和定位
OpenAI 披露,解决这10个问题总共消耗的 token 按 Sol API 费率计算约 2000 美元。Astra 被描述为 OpenAI 的"下一个主要模型",这意味着它未来会以某种形式公开发布。
所有证明已用 Lean 形式化验证并开源在 GitHub 上,同时发布了60页的"思路 walkthrough"文档,描述 AI 是如何一步步找到这些证明的。
数学界的复杂情绪
The Verge 采访的多位数学家表现出一种矛盾的心态:一方面对加速发现感到兴奋,另一方面对数学家的职业前景感到忧虑。Maynard 说他过去一年一直在"灵魂拷问"。He 观察到,很多同行在公开场合淡化 AI 进展的意义,但私下里"非常担忧"。
这种担忧并非空穴来风。如果 AI 能以 2000 美元的成本解决需要数年人类智力投入的问题,数学研究的组织方式、学术评价体系、甚至"做数学"这件事的意义,都可能需要重新审视。
基于多家媒体转述整理。