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数学 × AI 周报 · 第 03 期:从「答对了」到「证明可查」

第 03 期:陶哲轩逐行拆解 OpenAI 单位距离构造的三级台阶;"拉马努金 AI 挑战赛"上线,要求可核查的证明而非答案;Lean 与 LMFDB 数据库工作坊在英国召开;Kevin Buzzard 费马大定理形式化工作坊本周在伦敦开幕,专挑硬骨头考验自动形式化;IMO 2026 上海倒计时,本周开幕在即。

数学 × AI 周报 · 第 03 期:从「答对了」到「证明可查」

本期一句话:这周没有新的「AI 破解猜想」头条,社区在忙一件更慢的事——把上个月的结果拆开,看看每一步能不能被查。


陶哲轩逐行拆解:OpenAI 的构造到底强在哪

7 月 3 日,陶哲轩在个人博客发表长文,系统比较了三种攻克 Erdős 单位距离问题的构造,把它们放在同一条谱系上比较:

  • 经典 Erdős 构造:单位距离对数下界约为 n^(1 + c/log log n),其中 c 趋近于 log 2;
  • “Mythos” 中间构造:由 AI 辅助分析发现,下界提升到 n^(1 + c/log log log n);
  • OpenAI 模型构造(最强):直接给出 n^(1+c)(c 为某个正常数),目前已知 0.03583 ≤ c ≤ 1/3。

三者的技术差异在于如何在数域的代数整数环中构造满足 w·w̄ = m 的元素:经典构造固定扩张次数 D、只增加所用素数个数 t;Mythos 让 D 和 t 同步增长;而 OpenAI 的构造使用 Golod–Shafarevich 塔,让 D 可以无界增长,同时保持 t 不变——这是 δ 从”随 n 趋于 0”变成”严格为正”的关键一步。陶哲轩写道,这个结果的出现”多少有些意外”(it came as some surprise)。

解读:上个月大家关心的是”AI 是否推翻了猜想”,这周陶哲轩做的是数学家真正在做的事——不满足于”验证过是对的”,而要追问”为什么对、这一步和那一步的本质区别是什么”。这篇长文本身就是”证”与”算”区别的示范:算出答案只需要一次运行,讲清楚构造的谱系需要一位顶尖数学家坐下来写一整篇技术笔记。

来源:陶哲轩博客原文


“拉马努金 AI 挑战赛”上线:不比答案,比可核查的推导

7 月 2 日,Gil Kalai 在博客上公布了由 Ido Kaminer 牵头、依托 Ramanujan Machine 项目发起的”拉马努金 AI 挑战赛”,即日起至 8 月 1 日接受提交。

挑战包含 10 道研究级问题,都要求给出数学常数显式公式的严格推导——这与早期 Ramanujan Machine “让 AI 猜公式”的玩法不同,这次要的是从公式到证明的完整链路。提交形式可以是形式化证明(Lean 风格)、计算机代数系统(CAS)推导,或附带可复现代码的人类可读证明。Kaminer 的原话是:”目标不仅是测试 AI 能否找到答案,还要测试它能否产出一种可以被结构化核验的推导过程。”

解读:把这道题放在莱顿宣言(第 02 期)划出的边界上看,会更清楚它的意义——宣言呼吁的”AI 参与度公开、结果可核验”,这个挑战赛几乎是照单实现:不看你答没答对,看你能不能把过程摆到台面上让人查。这是社区自己动手把原则变成可执行的评测机制。

来源:Gil Kalai 博客原文


Lean 牵手 LMFDB:数论数据库开始为 AI 时代做准备

6 月 29 日至 7 月 3 日,”Bridging Lean and the LMFDB”工作坊在英国东英吉利大学召开,是”通过数学数据库实现可扩展定理证明”项目的第一场工作坊(第二场计划在 2027 年初于 MIT 举行)。项目由 AI for Math Fund 资助,管理方为 Renaissance Philanthropy,创始捐助方为 XTX Markets。

工作坊内容围绕 Lean 的数论接口(数域、椭圆曲线、模形式)与 LMFDB(L-函数与模形式数据库)的对接展开,其中三场报告直接指向 AI:David Roe 介绍 LMFDB 如何为大语言模型和形式化做适配;Paul Lezeau 讲如何用 AI 工具辅助形式化;Xindi Yang 展示了一套流程——纯 LLM 从论文生成 Lean 定义与命题陈述,再由人工精修,并用自动证明器补全证明中的空隙。

解读:这是一条容易被忽略但很重要的支线——AI 参与数学不只是”solve a hard problem”这种高光时刻,更多是这类基础设施建设:把数据库、证明助手和语言模型的接口一点点打通。资金已经从个别项目变成了专项基金,说明这件事正在从”极客尝试”变成”基础设施建设”。

来源:工作坊官网


费马大定理形式化工作坊在伦敦开幕:故意挑硬骨头考 AI

7 月 6 日至 10 日(今天开幕),Kevin Buzzard 在伦敦帝国理工学院主持的费马大定理(FLT)Lean 形式化工作坊启动,目标是把基于 Khare–Wintenberger/Kisin 路线(而非原始 Wiles/Taylor–Wiles 证明)的”21 世纪版”FLT 证明形式化到 Lean 中。

值得关注的是资助方之一 Logos Research——一家帝国理工孵化的初创公司,专做 AI 可靠性推理工具,顾问包括 Buzzard 本人和菲尔兹奖得主 Martin Hairer。他们提出用 AI 尝试自动形式化部分前置引理甚至部分主证明。Buzzard 的表态很谨慎:”虽然自动形式化最近进步不小,但它似乎仍不能可靠地自主完成定义的形式化,或以符合 Lean 风格的方式陈述定理。”组织者特意不去挑一个对 AI 友好的题目,而是直接选了 FLT 这样公认的硬骨头,以此判断自动形式化到底在哪里会失效。

解读:这场工作坊的价值恰恰在于它”故意不讨巧”。大多数自动形式化的展示案例都经过筛选,专挑 AI 擅长的部分秀成绩;Buzzard 团队反其道而行——先选最难的目标,再看 AI 能扛住哪一段、垮在哪一段。这种”压力测试”式的诚实,比一个漂亮的 demo 更有参考价值。

来源:Xena 博客原文 · Lean 官网 FLT 项目页 · 帝国理工新闻稿


IMO 2026 上海:本周开幕在即

第 67 届国际数学奥林匹克(IMO 2026)将于上海举行,官方日程为:7 月 10 日各代表队领队抵达,7 月 14 日开幕式,7 月 15—16 日两场笔试,7 月 20 日闭幕式。这是中国自 1990 年以来第二次承办 IMO,也是 IMO 历史上首次在一所高中校园(上海中学)举行。

去年(2025 年,澳大利亚)赛后,OpenAI 在闭幕式结束后立即自行宣布模型达到”金牌”分数线,未经 IMO 官方评分员核验;DeepMind 则选择等待官方认证。这场争议在本报第 01、02 期已有详述。截至发稿,尚未检索到 AI 实验室对 2026 年参赛/评分政策的官方表态。

解读:去年的教训很明确——”金牌”这个词的分量,取决于是谁在打分、有没有官方参与。今年 IMO 就在眼前,真正值得盯的不是”AI 又考了多少分”,而是这次会不会有实验室愿意让官方评审员来核验分数,而不是自己宣布自己拿了金牌。

来源:IMO 2026 官方日程 · IMO 官方页面


把这一周连起来看

这五条新闻有一条共同的主线:这周没有新的”AI 破解了什么”式头条,社区在忙的是更慢、更硬核的验收工作。

陶哲轩没有宣布新战果,而是坐下来把上个月的构造拆成三级台阶,讲清楚每一级”强”在哪里。拉马努金挑战赛把莱顿宣言的原则变成了具体的评测标准——不比答案,比推导能不能被核查。Lean 与 LMFDB 的对接工作坊,是把”AI 参与数学”从个别炫技案例变成长期资助的基础设施项目。Buzzard 的费马大定理工作坊则反其道而行,故意挑一块硬骨头,诚实地看自动形式化在哪里会垮。IMO 2026 上海一周后开幕,会不会重演去年”自己宣布金牌”的争议,是留给下周的悬念。

机器算得越来越快,但这周所有真正的进展,都发生在”算完之后”——拆解、核查、搭基础设施、故意找茬。这些工作不产生头条,但决定了下一次头条能不能站得住。


机器越来越会算,「证」也就越来越值钱。
—— 数学 × AI 周报 · 第 03 期。

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权