近日,数学与人工智能交叉领域迎来一项里程碑式进展——AI研究公司Harmonic开发的数学推理模型Aristotle,独立证明了困扰数学家近30年的Erdős问题#124的简易版本。这一突破不仅展示了AI在复杂数学推理方面的强大能力,更可能预示着数学研究范式的深刻变革。

**数学难题的AI解法**
Erdős问题#124是一个典型的组合数论问题,其核心在于探讨“进制生成器”系统的覆盖能力。具体而言,给定k个不同的进制生成器(对应数字d₁, d₂, …, dₖ),游戏规则允许从每个生成器产生的数字列表中至多挑选一个数字,将这些数字相加,目标是判断是否能够凑出任意足够大的目标整数。问题的关键条件在于:当1/(d₁-1) + 1/(d₂-1) + … + 1/(dₖ-1) ≥ 1时,是否所有大整数都能被表示?

该问题自提出以来,数学家们取得了渐进式进展。在原版问题中,由于限制条件严格(禁止使用数字1且需满足gcd条件),仅对特定集合{3, 4, 7}证明了猜想成立。而当条件放宽后(允许使用数字1且无需额外gcd条件),问题演变为“简易版本”,这正是Harmonic模型成功攻克的对象。

**AI证明的技术细节**
Harmonic模型采用的证明方案被数学社区评价为“出乎意料的简单”。模型通过形式化方法,严谨地证明了当上述条件满足时,所有足够大的整数确实可以被表示。值得注意的是,在“形式化猜想”项目中,原表述存在一个关键笔误:注释中写的是≥1,而对应的Lean程序代码中却是=1。这个错误导致原表述只覆盖了等于1的情况,而漏掉了大于1的情况。

Harmonic的研究人员Boris Alexeev修正了这一错误,并删除了原表述中不必要的部分,最终使得AI成功证明了这个更简洁、更准确的版本。整个证明过程由AI独立生成,耗时仅6小时,并已通过Lean形式化验证,确保了数学严谨性。

**行业反响与意义**
这一成就引起了数学和AI社区的广泛关注。微软前AI副总裁、现OpenAI AGI研究员Sebastien Bubeck激动地分享了这一消息,强调该解决方案“100%由AI生成”。顶尖数学家陶哲轩也参与讨论,他在对比了Gemini和ChatGPT的深度研究工具后指出,Harmonic模型在该问题上的证明表现更优。

Harmonic联合创始人兼CEO Tudor Achim援引编程领域的“Vibe Coding”概念,激动地表示:“我们正处于数学领域深刻变革的边缘,Vibe证明时代已经到来。”这一表述凸显了AI驱动数学发现的潜在范式转变。

**Harmonic公司与Aristotle模型**
Harmonic是一家专注于数学推理引擎开发的AI公司,由Tudor Achim和Vlad Tenev联合创立。Achim拥有卡内基梅隆大学计算机科学学士学位,并在斯坦福大学攻读计算机科学博士学位(目前休学),此前曾担任自动驾驶辅助系统公司Helm.ai的联合创始人兼CTO。Tenev则拥有斯坦福大学数学学士和加州大学洛杉矶分校数学硕士学位,目前还兼任金融公司Robinhood Markets的CEO。

公司旗舰模型Aristotle(亦称“亚里士多德”模型)是首个在2025年国际数学奥林匹克竞赛中为五道题提供形式化验证解决方案的AI模型,达到了金牌级别的表现。该模型在保证准确性和消除幻觉的同时,展现了强大的数学推理能力。据Tenev透露,此次使用的Aristotle模型经过更新,具备了更强大的推理能力和自然语言界面。

近期,Harmonic完成了1.2亿美元的C轮融资,由Ribbit Capital领投,公司估值达到14.5亿美元。这笔资金将加速其在数学推理引擎领域的研发和商业化进程。

**未来展望**
尽管Harmonic模型目前只证明了Erdős问题#124的简易版本,原版困难问题仍悬而未决,但这一突破无疑为AI解决复杂数学问题打开了新的可能性。随着AI推理能力的不断提升,越来越多曾被搁置的数学难题有望被重新审视并逐步攻克。

从技术角度看,AI证明数学定理的关键在于形式化验证与符号推理的结合。Harmonic模型通过Lean等工具实现形式化验证,确保了证明的严谨性;同时,其强大的符号推理能力使其能够处理抽象数学概念。这种“形式化+推理”的双重能力,正是AI在数学领域取得突破的核心。

然而,挑战依然存在。AI目前更擅长处理结构清晰、条件明确的问题,对于高度依赖直觉和创造性的数学发现,AI仍显不足。此外,如何将AI证明与人类数学家的思维过程更好地融合,也是一个值得探索的方向。

总体而言,Harmonic模型的成功不仅是技术上的胜利,更是数学研究方法论的一次重要演进。它预示着AI将在未来数学研究中扮演越来越重要的角色,从辅助工具逐步转变为独立的研究伙伴。随着更多资源投入和算法优化,AI有望在数论、几何、拓扑等各个数学分支中取得更大突破,真正开启“Vibe证明”的新时代。


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