[谷歌] 震驚,谷歌AI壹夜連破9道世紀難題
DeepMind發布全新數學智能體AlphaProof Nexus,9道Erdős開放難題壹次性告破,最老的懸了56年!全部證明都已經過Lean編譯器形式化驗證,沒有幻覺。網友驚呼:數學奇點的火花點燃了。數學界這個月,徹底瘋了。前腳OpenAI剛把Erdős 80年猜想推翻,數學家們的驚呼聲還沒落地。
緊接著,Google DeepMind發布了壹個全新AI數學智能體——AlphaProof Nexus。
它壹出手,就幹掉了9道懸而未決幾拾年的Erdős開放問題。其中最古老的那個,懸了整整56年!
而且,每道題花費的算力成本,只有幾百美元。
更關鍵的是,這次的證明不可能有錯。
每壹步推理都經過Lean編譯器的形式化驗證,不存在幻覺空間。編譯器通過,證明就是對的。
值得壹提的是,AlphaProof Nexus和2024年拿下IMO銀牌的初代AlphaProof完全不同。
初代只有強化學習樹搜索,Nexus把大語言模型、AlphaProof和進化算法叁合壹,直接瞄准了人類數學家啃不動的研究級難題。
AlphaProof Nexus,進化算法+LLM+Lean編譯器這套系統的架構分為肆個層級,從簡單到復雜。

1. Agent A(基礎版)
多個獨立的證明子智能體並行工作,每個子智能體與Gemini 3.1 Pro進行多輪對話,通過搜索替換工具修改Lean代碼,編譯器實時反饋錯誤信息,子智能體根據反饋迭代修正。
2. Agent B
在A的基礎上加入了AlphaProof作為工具。當子智能體在某個子目標上卡住時,可以調用AlphaProof進行強化學習驅動的樹搜索,嘗試攻克局部難點。
3. Agent C
引入進化算法。多個子智能體不再獨立工作,而是共享壹個“種群數據庫”。每個證明草稿會被LLM評審員打分(用Elo評分系統),高分草稿被優先采樣、變異、進化。
4. Agent D(完整版)
集大成者。進化算法 + AlphaProof + Gemini 3.1 Pro協同作戰。這是DeepMind用來大規模掃蕩Erdős問題的主力武器。

整個工作流的核心循環非常清晰——
AI提出證明草稿 → Lean編譯器驗證 → 失敗則反饋錯誤信息 → AI修正 → 再驗證 → 循環往復,直到證明完全通過或耗盡算力預算。
以Erdős #125為例,它的解題過程是這樣的。
首先,子智能體先用思維鏈推理分析問題結構,然後通過搜索替換修改Lean代碼,接著調用AlphaProof處理子目標。

AlphaProof搞定了6個子目標中的3個,子智能體隨即將剩余的“硬骨頭”分解為更小的引理,再次調用AlphaProof——這次,全部搞定。
整個過程中,沒有任何人類數學家介入。
9道Erdős問題,56年前的懸案壹朝告破DeepMind將完整版Agent D投放到353道已形式化的Erdős問題上。每道題最多允許3000輪迭代。
最終,9道問題被攻克。

其中含金量最高的幾道:
1. Erdős #12(1970年提出)
是否存在壹個無限集A,滿足“任意叁個不同元素a
這道題懸置了56年,期間多位數學家取得了部分進展,但始終無法給出完整構造。
AI的解法精妙地結合了中國剩余定理和叁項等差數列回避集,通過構建壹系列精心設計的“區塊”來同時滿足密度條件和整除約束。
2. Erdős #125(1996年提出)
在叁進制下只用數字0和1的整數集A,加上肆進制下只用數字0和1的整數集B,它們的和集A+B的下密度是否為正?
AI證明了答案是否定的——下密度為零。
證明的核心是壹個歸納稀疏化論證,巧妙利用了3^m和4^k的丟番圖逼近性質(log4/log3是無理數),通過反復找到兩個基數幾乎對齊的尺度,讓密度以0.99的比率逐步衰減到零。
3. Erdős #138(1981年提出的變體)
van der Waerden數W(k+1) - W(k)是否趨於無窮?
AI給出了壹個極其優雅的證明:W(k+1) ≥ W(k) + k。核心思路是貪心染色擴展——在壹個沒有單色k-AP的2-著色基礎上,逐個添加新元素,用反證法說明貪心策略不會失敗。
4. Erdős #846
這是壹個關於平面點集中共線性質的問題。
而AI的構造,令人歎為觀止。
它把完全圖K∞的每條邊映射到平面上的壹個點,用贰次多項式編碼坐標,然後利用無窮Ramsey定理完成證明。
目前,所有9道問題的Lean證明代碼已開源在GitHub上。

項目地址:
https://github.com/google-deepmind/alphaproof-nexus-results
簡單Agent也能解全部9題?!最出人意料的結論,不是完整版Agent D有多強,而是——
最簡單的Agent A,也能解決全部9道問題。
Agent A沒有進化算法,沒有AlphaProof,只有多個獨立的LLM子智能體和Lean編譯器的反饋循環。
根據DeepMind團隊的對比分析,它在大多數問題上,Agent A和Agent B(加了AlphaProof的版本)的表現在誤差范圍內幾乎相同。
相比之下,Agent D的優勢主要體現在最困難的問題上(比如#125和#138),能以2到5倍的成本優勢完成證明。

對此,DeepMind將基礎Agent的成功歸因於兩個因素:LLM自身能力的飆升,以及編譯器反饋在錨定LLM推理方面的強大作用。
也就是說,隨著基礎模型越來越強,復雜的系統工程可能逐漸讓位於簡單的智能體循環。
今天需要進化算法和AlphaProof協同作戰才能高效解決的問題,明天可能壹個樸素的LLM+編譯器循環就夠了。

具體到成本,最便宜的壹道題(#741(ii))中位成本僅5-7美元,最貴的(#152)也不過200-400美元。
但前提是用對了模型——單獨運行AlphaProof或使用較小模型(Gemini 3.0 Flash等),9道題壹道都解不出來。

代數幾何15年懸案、凸優化新界壹並搞定除了Erdős問題,AlphaProof Nexus還在多個數學分支中取得了實質性突破:
OEIS猜想:系統自動形式化了492個開放猜想,證明了其中44個。為防止形式化錯誤,系統要求先證明“測試引理”——驗證序列前幾項與形式化定義壹致——才能嘗試目標猜想。
代數幾何:解決了壹個懸置約15年的開放問題——證明了余維數3、類型2的純O-序列的對數凹性。這個問題此前被認為是該領域最後壹個主要未解情況。
凸優化:解決了壹個關於錨定梯度下降-上升算法(Anchored GDA)精確收斂速率的開放問題。更妙的是,AI不僅驗證了壹個固定算法,還在證明過程中自主搜索並發現了壹個新的學習率調度參數,從而實現了更強的保證。
圖論:證明了Graffiti系統在1996年提出的壹個關於生成樹葉子數與局部獨立集的猜想,形成了壹個有趣的閉環——AI證明了另壹個AI提出的猜想。
加法組合學:幫助解決了Ben Green著名開放問題列表中的第57題。
量子光學:與Mario Krenn合作,解決了多個關於單色量子圖的猜想,對應高維GHZ量子態的構造。

叁路合圍,數學前沿全面失守2026年5月,AI在數學領域的造詣,幾乎同時達到了研究級水平。
OpenAI走的是自然語言路線。
通用推理模型直接輸出證明,推翻了Erdős 80年單位距離猜想。證明極其精妙,但驗證它需要人類頂級專家逐行審查。
菲爾茲獎得主Gowers把未解問題扔給GPT-5.5 Pro,兩小時拿到博士論文級成果,全程數學貢獻為零。
DeepMind走的是形式化驗證路線。
AlphaProof Nexus讓AI用Lean語言寫證明代碼,編譯器自動檢查每壹步推理。任何壹步出現邏輯斷裂,編譯器直接報錯,證明被拒絕。
自然語言路線靈活,但可能有幻覺。形式化路線可靠,但目前局限於Lean數學庫成熟的領域。
而DeepMind的數學家合作者發現了壹個意料之外的收獲——
即使智能體無法證明目標定理,它生成的證明嘗試也加深了他們對問題的理解。因為草稿是形式化的,專家可以直接聚焦於未解決的子目標,而不需要重新驗證整個論證鏈。
換句話說,AI不只是在解題,它正在改變數學家思考問題的方式。
如今,未來的圖景已經浮現:
AI先用自然語言探索證明思路,再用形式化系統逐步固化和驗證。
人類數學家的角色,則從“親手推導”轉向“提出問題、審查方向、提煉洞見”。
有人說,我們正目睹數學奇點的早期火花。

幾百美元算力,幾拾小時運行,56年懸案告破,編譯器給出鐵證。
保羅·埃爾德什生前留下了1217道數學難題,懸賞後人求解。
他大概從未想過,有壹天來領賞的,不是人類。
[物價飛漲的時候 這樣省錢購物很爽]
還沒人說話啊,我想來說幾句
緊接著,Google DeepMind發布了壹個全新AI數學智能體——AlphaProof Nexus。
它壹出手,就幹掉了9道懸而未決幾拾年的Erdős開放問題。其中最古老的那個,懸了整整56年!
而且,每道題花費的算力成本,只有幾百美元。
更關鍵的是,這次的證明不可能有錯。
每壹步推理都經過Lean編譯器的形式化驗證,不存在幻覺空間。編譯器通過,證明就是對的。
值得壹提的是,AlphaProof Nexus和2024年拿下IMO銀牌的初代AlphaProof完全不同。
初代只有強化學習樹搜索,Nexus把大語言模型、AlphaProof和進化算法叁合壹,直接瞄准了人類數學家啃不動的研究級難題。
AlphaProof Nexus,進化算法+LLM+Lean編譯器這套系統的架構分為肆個層級,從簡單到復雜。

1. Agent A(基礎版)
多個獨立的證明子智能體並行工作,每個子智能體與Gemini 3.1 Pro進行多輪對話,通過搜索替換工具修改Lean代碼,編譯器實時反饋錯誤信息,子智能體根據反饋迭代修正。
2. Agent B
在A的基礎上加入了AlphaProof作為工具。當子智能體在某個子目標上卡住時,可以調用AlphaProof進行強化學習驅動的樹搜索,嘗試攻克局部難點。
3. Agent C
引入進化算法。多個子智能體不再獨立工作,而是共享壹個“種群數據庫”。每個證明草稿會被LLM評審員打分(用Elo評分系統),高分草稿被優先采樣、變異、進化。
4. Agent D(完整版)
集大成者。進化算法 + AlphaProof + Gemini 3.1 Pro協同作戰。這是DeepMind用來大規模掃蕩Erdős問題的主力武器。

整個工作流的核心循環非常清晰——
AI提出證明草稿 → Lean編譯器驗證 → 失敗則反饋錯誤信息 → AI修正 → 再驗證 → 循環往復,直到證明完全通過或耗盡算力預算。
以Erdős #125為例,它的解題過程是這樣的。
首先,子智能體先用思維鏈推理分析問題結構,然後通過搜索替換修改Lean代碼,接著調用AlphaProof處理子目標。

AlphaProof搞定了6個子目標中的3個,子智能體隨即將剩余的“硬骨頭”分解為更小的引理,再次調用AlphaProof——這次,全部搞定。
整個過程中,沒有任何人類數學家介入。
9道Erdős問題,56年前的懸案壹朝告破DeepMind將完整版Agent D投放到353道已形式化的Erdős問題上。每道題最多允許3000輪迭代。
最終,9道問題被攻克。

其中含金量最高的幾道:
1. Erdős #12(1970年提出)
是否存在壹個無限集A,滿足“任意叁個不同元素a
這道題懸置了56年,期間多位數學家取得了部分進展,但始終無法給出完整構造。
AI的解法精妙地結合了中國剩余定理和叁項等差數列回避集,通過構建壹系列精心設計的“區塊”來同時滿足密度條件和整除約束。
2. Erdős #125(1996年提出)
在叁進制下只用數字0和1的整數集A,加上肆進制下只用數字0和1的整數集B,它們的和集A+B的下密度是否為正?
AI證明了答案是否定的——下密度為零。
證明的核心是壹個歸納稀疏化論證,巧妙利用了3^m和4^k的丟番圖逼近性質(log4/log3是無理數),通過反復找到兩個基數幾乎對齊的尺度,讓密度以0.99的比率逐步衰減到零。
3. Erdős #138(1981年提出的變體)
van der Waerden數W(k+1) - W(k)是否趨於無窮?
AI給出了壹個極其優雅的證明:W(k+1) ≥ W(k) + k。核心思路是貪心染色擴展——在壹個沒有單色k-AP的2-著色基礎上,逐個添加新元素,用反證法說明貪心策略不會失敗。
4. Erdős #846
這是壹個關於平面點集中共線性質的問題。
而AI的構造,令人歎為觀止。
它把完全圖K∞的每條邊映射到平面上的壹個點,用贰次多項式編碼坐標,然後利用無窮Ramsey定理完成證明。
目前,所有9道問題的Lean證明代碼已開源在GitHub上。

項目地址:
https://github.com/google-deepmind/alphaproof-nexus-results
簡單Agent也能解全部9題?!最出人意料的結論,不是完整版Agent D有多強,而是——
最簡單的Agent A,也能解決全部9道問題。
Agent A沒有進化算法,沒有AlphaProof,只有多個獨立的LLM子智能體和Lean編譯器的反饋循環。
根據DeepMind團隊的對比分析,它在大多數問題上,Agent A和Agent B(加了AlphaProof的版本)的表現在誤差范圍內幾乎相同。
相比之下,Agent D的優勢主要體現在最困難的問題上(比如#125和#138),能以2到5倍的成本優勢完成證明。

對此,DeepMind將基礎Agent的成功歸因於兩個因素:LLM自身能力的飆升,以及編譯器反饋在錨定LLM推理方面的強大作用。
也就是說,隨著基礎模型越來越強,復雜的系統工程可能逐漸讓位於簡單的智能體循環。
今天需要進化算法和AlphaProof協同作戰才能高效解決的問題,明天可能壹個樸素的LLM+編譯器循環就夠了。

具體到成本,最便宜的壹道題(#741(ii))中位成本僅5-7美元,最貴的(#152)也不過200-400美元。
但前提是用對了模型——單獨運行AlphaProof或使用較小模型(Gemini 3.0 Flash等),9道題壹道都解不出來。

代數幾何15年懸案、凸優化新界壹並搞定除了Erdős問題,AlphaProof Nexus還在多個數學分支中取得了實質性突破:
OEIS猜想:系統自動形式化了492個開放猜想,證明了其中44個。為防止形式化錯誤,系統要求先證明“測試引理”——驗證序列前幾項與形式化定義壹致——才能嘗試目標猜想。
代數幾何:解決了壹個懸置約15年的開放問題——證明了余維數3、類型2的純O-序列的對數凹性。這個問題此前被認為是該領域最後壹個主要未解情況。
凸優化:解決了壹個關於錨定梯度下降-上升算法(Anchored GDA)精確收斂速率的開放問題。更妙的是,AI不僅驗證了壹個固定算法,還在證明過程中自主搜索並發現了壹個新的學習率調度參數,從而實現了更強的保證。
圖論:證明了Graffiti系統在1996年提出的壹個關於生成樹葉子數與局部獨立集的猜想,形成了壹個有趣的閉環——AI證明了另壹個AI提出的猜想。
加法組合學:幫助解決了Ben Green著名開放問題列表中的第57題。
量子光學:與Mario Krenn合作,解決了多個關於單色量子圖的猜想,對應高維GHZ量子態的構造。

叁路合圍,數學前沿全面失守2026年5月,AI在數學領域的造詣,幾乎同時達到了研究級水平。
OpenAI走的是自然語言路線。
通用推理模型直接輸出證明,推翻了Erdős 80年單位距離猜想。證明極其精妙,但驗證它需要人類頂級專家逐行審查。
菲爾茲獎得主Gowers把未解問題扔給GPT-5.5 Pro,兩小時拿到博士論文級成果,全程數學貢獻為零。
DeepMind走的是形式化驗證路線。
AlphaProof Nexus讓AI用Lean語言寫證明代碼,編譯器自動檢查每壹步推理。任何壹步出現邏輯斷裂,編譯器直接報錯,證明被拒絕。
自然語言路線靈活,但可能有幻覺。形式化路線可靠,但目前局限於Lean數學庫成熟的領域。
而DeepMind的數學家合作者發現了壹個意料之外的收獲——
即使智能體無法證明目標定理,它生成的證明嘗試也加深了他們對問題的理解。因為草稿是形式化的,專家可以直接聚焦於未解決的子目標,而不需要重新驗證整個論證鏈。
換句話說,AI不只是在解題,它正在改變數學家思考問題的方式。
如今,未來的圖景已經浮現:
AI先用自然語言探索證明思路,再用形式化系統逐步固化和驗證。
人類數學家的角色,則從“親手推導”轉向“提出問題、審查方向、提煉洞見”。
有人說,我們正目睹數學奇點的早期火花。

幾百美元算力,幾拾小時運行,56年懸案告破,編譯器給出鐵證。
保羅·埃爾德什生前留下了1217道數學難題,懸賞後人求解。
他大概從未想過,有壹天來領賞的,不是人類。
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