OpenAI and Anthropic simultaneously claim their internal models overturned the Exponential Time Hypothesis (ETH)
English text is being prepared.
OpenAI and Anthropic announced almost simultaneously that their respective internal models had overturned the Exponential Time Hypothesis (ETH), which has dominated theoretical computer science for 27 years. Anthropic said its Claude research model independently found the core algorithm on October 16 with 14 million output tokens and zero human input, and that Claude is the sole named author of the paper; both companies have publicly released Lean formal proof code, and ETH proposers Russell Impagliazzo and Ramamohan Paturi are jointly conducting a line-by-line review with teams including MIT. The original article also notes that a large number of complexity lower-bound research conclusions that presuppose the truth of ETH need to be re-evaluated.
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The original article recounts how the two companies claimed at the same time to have overturned ETH, as well as the progress of Lean formal proofs and academic review.
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OpenAI 一口气在理论计算机、纯数学和理论物理三大领域投下核弹:
这可能是今年最炸裂的科技新闻,甚至没有之一。
Claude更是直言,如果这些结果成立,这将是数学和理论计算机领域历史上最重要的一天。
其中,数学突破与菲尔茨奖得主王虹此前在挂谷猜想上的工作高度相关,而物理突破可能是三者中最重要的,或解决了诺奖得主杨振宁遗留的难题。
而这次要说的是计算机领域的突破:指数时间假设不成立。
按照 Claude 的说法,这是一个图灵奖级别的颠覆性成果,「如果声明正确无误,这将改变计算机科学」。
现OpenAI研究员、原微软人工智能副总裁兼杰出科学家Sebastien Bubeck称赞这位「20 年来见过的最大惊喜」。
OpenAI与Anthropic两大AI巨头,几乎在同一时间,宣布自家内部模型推翻了统治理论计算机科学长达27年的「指数时间假设」(ETH)!
更让人细思极恐的是:Anthropic甩出的论文里,明确标注核心算法由内部模型Claude在零人类干预的情况下独立推演发现。
这篇可能载入人类科学史册的论文,署名的唯一作者,只有Claude。
理论计算机界的「天」塌了,这到底意味着什么?
简单来说,1999年,指数时间假设(ETH)由加州大学圣地亚哥分校的Russell Impagliazzo和Ramamohan Paturi提出。
你可以把它想象成一把有n个开关的密码锁,也就是3SAT问题。
半个世纪以来,无数绝顶聪明的大脑想尽办法去开锁,但没人能打破一件事:破解这把锁的时间,永远随着开关数量的增加呈「指数级」暴涨。
举个例子,假设一把锁需要填入n个数字,每个数字都在1到9之间。每个位置都有9种选择,因此总共有9ⁿ种可能,也就是9连乘n次。
我们可以通过穷举所有9ⁿ种可能来解决这个谜题。但这种方法极其低效:对于一个需要填入n = 100个数字的数独谜题,即使用上世界上所有的计算机,也要等到太阳冷却之后才能完成。
长期以来,人们一直试图找到运行时间随 n 增长得比 9ⁿ 更慢的算法,却始终没有成功。
1999年,学者们把这种集体直觉写成了一个正式假设:3SAT不存在亚指数时间算法。
你可以改进一点点速度,但永远翻不过这堵「指数墙」。这就好比物理学里的「光速不可超越」一样。
这个猜想提出已经二十多年了,过去有数百篇论文以 ETH 成立为前提,去研究各种计算问题的复杂性下界。
从图论、组合优化,到数据库和计算生物学,很多研究都建立在这个假设之上。
黎曼猜想如果被推翻,倒的是数论;ETH 被推翻,倒的是复杂度和参数化算法。
ETH 的分量没到「P vs NP」或黎曼猜想这种千禧年级别。
但它比 P≠NP 更强、更具体:如果ETH成立,就能推出 P≠NP;但 ETH 被推翻,并不能推出 P=NP。
大量依赖ETH的条件性研究结论,都需要重新评估了。
群里还有个哥们儿,他之前写的一篇论文就是以 ETH 成立为前提的。
现在这个前提可能直接没了,论文的结论要重新审视。
你想象一下,你花了几年时间研究一个问题,写论文、做证明,甚至一个领域的学者围绕这个假设研究了二十多年(比如图里这个教授)。
跨越科学研究的卢比孔河:唯一作者 Claude
戏剧性的一幕紧接着就出现了。
OpenAI总裁Greg Brockman前脚刚发帖官宣,老对手Anthropic后脚直接甩出了一篇同题论文,正面硬刚,当场撞车!
Anthropic表示:巧了这不是,我们的Claude内部模型在10月16日就已经独立推翻了ETH!
而且,Anthropic在论文页面上留下了一段「来源声明」:
核心算法由一个内部Claude研究模型于10月16日找到,消耗1400万输出Token,没有任何人类输入。
1400万Token是个什么概念?一本《三体》全集大约90万字。1400万Token,相当于Claude一口气疯狂推演了十几套《三体》厚度的草稿。
在这几天里,Claude自己摸索路径,自己推演公式,自己验证逻辑,甚至跨界调用了八竿子打不着的冷门数学工具,最终把一份证明拍在了人类面前。
祖师爷连夜被叫醒,数学家化身「审计员」极速瘦身
最魔幻的一幕发生了。两家公司为了自证清白,都没有仅仅扔出一篇PDF,而是同时公开了Lean形式化证明代码。
Lean是一位「铁面无私的电子审稿人」,哪怕有一步逻辑跳跃,它都会直接报错。既然代码能跑通,说明逻辑底层几乎封死了出错的可能。交出「机器可验」的卷子,这是AI无可辩驳的底气。
但这还不能完全确认证明的正确性。
当年提出ETH猜想的两位奠基人——Russell Impagliazzo与Ramamohan Paturi,据传已被紧急请出山。
27年前,两位学者写下一个猜想;27年后,他们被叫醒,去检查一个AI是怎么把它推翻的。
这大概是学术史上最复杂的一种心情。
目前,这两位泰斗正联合MIT等高校的顶级团队,对两家的代码展开逐行审验。
与此同时,另一条战线也在飞速推进。
面对AI产出的这份长达60多页的「外星」证明,人类大脑读起来极其吃力。
英伟达高级AI架构师Shiva Kintali连夜爆肝,将OpenAI原版60多页的ETH证伪证明,硬生生压缩成22页的精简版!
他的目标只有一个:「让人类同行能真正看懂。」
现在,一个前所未有的学术奇观出现了:
AI负责攻坚:在几天里撞开一道27年没人撞开的门;
基础科研的「主客易位」
早在2023年3月,OpenAI曾发布过一份轰动一时的《AI对就业市场影响预测报告》。在这份榜单里,高居「被AI冲击最大职业」榜首的,赫然是数学家。
然而,整整三年后的今天,伴随着ETH被AI连夜证伪、Kakeya猜想接连被模型攻破……
这颗三年前射出的子弹,终于正中了人类理论科研的眉心。
这是否意味着科学家们要集体失业了?并不。
正如北大校友、学者Weijie Su在三年前所洞察的那样:AI不会简单粗暴地「取代」任何领域,而是会重塑它们。未来的科研,将极大奖励那些能与现实世界挑战、以及其他学科产生深度连接的人。
就像照相机发明后,画家不再需要比拼「谁画得更像」,于是诞生了印象派和现代艺术。
27年前,当那两位学者写下ETH猜想时,绝对想不到,终结它的不是人类。
本文来自微信公众号“新智元”(ID:AI_era),作者:大卫,36氪经授权发布。