AI 与 Erdős 问题 397:经过验证的证明、先前成果和自我改进的前景

原标题AI and Erdős Problem 397: A Verified Proof, Prior Work and the Prospect of Self-Improvement

Matthew Berman 讨论 AI 辅助数学研究,认为算法发现可能加速 AI 发展;问题 397 的历史则为这一讨论提供了重要背景。

MBMatthew Berman讲者 · Forward Future
频道
Matthew Berman
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2026年1月12日
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2026 年 1 月,Matthew Berman 评述了 Neel Somani 的报告:GPT-5.2 Pro 给出 Erdős 问题 397 的一个解,Harmonic 的 Aristotle 将其形式化,Terence Tao 将其接受并收录于问题数据库。Berman 认为,这项成果和其他 AI 辅助研究可能预示着一种自我改进的反馈循环。 后续文献检索发现,2012 年一场竞赛中已有等价的完整解;验证 AI 生成的证明,与声称首次发现是两回事。Berman 对无限智能和疾病治愈的预测仍属猜测。视频包含 HPC-AI 的付费赞助。

  1. 1证明及其历史Berman 报道 Somani 对问题 397 的 AI 辅助解。Tao 后来的追踪页面记录了 2012 年一个类似的人类完整解。
  2. 2一种假设的反馈循环Berman 认为 AI 辅助的科学发现可以反过来改进 AI 系统。这种循环的速度和结果仍不确定。
  3. 3矩阵乘法视频将 AlphaEvolve 误称为 AlphaFold,并将一个特定算法结果推广到所有计算;报告的结果并不支持这些说法。
  4. 4追踪不同结果Tao 的清单包含完整解、部分结果、先前已知的结果以及错误结果。形式验证检查的是形式化陈述和证明,而非历史新颖性。

要点建议

  1. Erdős 问题 397 的 AI 辅助解已用 Lean 形式化,但后续文献检索发现 2012 年已有完整解。
  2. Erdős 问题的难度差异很大,经过验证的证明本身不能证明它是首次发现。
  3. Google DeepMind 报告在特定算术条件下改进 4×4 复数矩阵乘法的是 AlphaEvolve,而非 AlphaFold。
  4. 特定算法和基础设施的改进,不意味着所有矩阵乘法立即变得更快。
  5. 智能爆炸、无限智能和疾病治愈都是预测,并不是这些演示已经证明的结果。
  6. 视频由 HPC-AI 赞助。
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01

Erdős 问题 397 与 AI

Berman 讨论 Neel Somani 提示 GPT-5.2 Pro 得到、并用 Aristotle 形式化的证明。后续研究发现此前已有完整解,因此必须区分新颖性与有效性。

Neel Somani 报告称,他提示 GPT-5.2 Pro 处理 Erdős 问题 397,并提交了一份证明,Terence Tao 将其接受并收录于问题数据库。该证明使用 Harmonic 的 Aristotle 形式化,并经 Lean 检查。Berman 称这是极其困难的开放问题,并说模型花了约 15 分钟;这个时间是报告中的说法,并非审查和形式化所需的全部时间。

Neel Somani 关于问题 397 的报告
幻灯片 1 / 3Neel Somani 关于问题 397 的报告帖子介绍了 GPT-5.2 Pro 和 Harmonic;后续文献检索发现此前已有完整解。

一项重要的后续更正是:Tao 的 [AI 贡献追踪表](https://github.com/teorth/erdosproblems/wiki/AI-contributions-to-Erd%C5%91s-problems)将 2026 年 1 月 10 日的解列为完整且经过 Lean 检查,但也记录了 1 月 14 日发现的一份类似的人类完整解,出自 2012 年的一场中国竞赛。因此,这是一份有效的 AI 辅助解,但不能证明它是对此前未解问题的首次求解。Erdős 问题的难度范围很广。

Berman 提到近期几项 AI 辅助尝试,认为模型正开始为前沿数学作出贡献。Tao 清单中的部分条目是完整解,其他则是部分结果、错误结果,或后来发现已有先前解的结果。这些结果不能混为一谈;形式证明验证的是编码后的陈述,并不能证明此前没有相关成果。

02

算法发现与自我改进

Berman 将数学和基础设施改进与可能的智能爆炸联系起来。图示中的未来发展轨迹属于推测。

智能爆炸情景示意
幻灯片 2 / 3智能爆炸情景示意该图是推测性情景,并非根据测量得出的预测。

他用一张示意图描述智能爆炸:帮助发现更好方法的 AI 可以改进未来的 AI,从而形成反馈循环。这是一种可能的情景,并非根据测量得出的发展轨迹,也不能证明会出现无限智能。这种循环的速度和规模取决于研究、实施、硬件及其他限制。

Berman 将模型在国际数学奥林匹克问题上达到金牌水平作为进步的证据。IMO 是数学竞赛,而不是编程竞赛。竞赛表现与研究开放问题是不同的测试,达到金牌水平本身不能证明模型具备广泛的自主数学发现能力。

他描述了一项由 AI 发现的矩阵乘法改进,却将系统称为 AlphaFold。画面所指的成果来自 Google DeepMind 的 [AlphaEvolve](https://deepmind.google/blog/alphaevolve-a-gemini-powered-coding-agent-for-designing-advanced-algorithms/):其流程发现了一种算法,用 48 次标量乘法完成 4×4 复数矩阵乘法,而引用的此前方法需要 49 次。AlphaFold 研究蛋白质结构;AlphaTensor 则是另一个独立的矩阵算法系统。

Berman 认为,矩阵乘法是 AI 的核心,因此即使小幅改进也可能在大规模应用中发挥作用。但这个特定的 4×4 复数矩阵结果不意味着所有矩阵乘法都变快:实际性能取决于硬件、矩阵大小、数值性质和部署方式。他还讨论了 DeepMind 的报告:AlphaEvolve 帮助优化了部分数据中心调度、TPU 设计和模型训练操作,而不是 Google 的全部基础设施。

Berman 提到 Sakana AI 的 AI Scientist 是另一个自动化部分研究工作的尝试,并认为这些发现最终可能反馈到模型开发中。视频包含 HPC-AI 微调基础设施的付费赞助和赠送额度的推广;这些商业信息反映的是视频发布时的情况。

03

追踪 AI 数学成果

付费赞助环节后,他回顾 Tao 整理的 AI 辅助 Erdős 问题结果。最后他预测并行研究和科学进展的未来。

Berman 展示了 Tao 公开追踪 AI 对 Erdős 问题贡献的页面。它区分完整解、部分结果、失败尝试,以及后续文献检索发现已有成果的情况。有些解结合 GPT-5.2、Aristotle 和 Lean,其他条目则涉及不同系统或人类贡献。绿色形式验证标记的含义比新颖性更窄,也不能证明所有相关问题都已解决。

AI 对 Erdős 问题贡献的追踪表
幻灯片 3 / 3AI 对 Erdős 问题贡献的追踪表历史表格包含完整解、部分结果和不成功的尝试;后续文献检索可能改变对新颖性的判断。

Berman 预测,更强的数学推理和开放式科学发现最终可能帮助解决疾病问题并改进 AI 本身。这些是充满希望的预测,而不是癌症或所有疾病都会被治愈的证据。他认为 AI 工作可以并行化,但实际系统仍受算力、能源、数据、实验验证和人类监督的约束。

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