OpenAI与Anthropic同日宣称内部模型推翻指数时间假设ETH
计算机领域天塌了,两大巨头同日宣布:世纪猜想ETH被证伪
OpenAI与Anthropic几乎同时宣布,各自内部模型推翻了统治理论计算机科学27年的指数时间假设(ETH)。Anthropic称其Claude研究模型在10月16日以1400万输出Token、零人类输入独立找到核心算法,论文唯一署名作者为Claude;两家均公开Lean形式化证明代码,ETH提出者Russell Impagliazzo与Ramamohan Paturi正联合MIT等团队逐行审验。原文同时提到,大量以ETH成立为前提的复杂性下界研究结论需重新评估。
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原文梳理了两家公司在同一时间宣称推翻ETH的经过,以及Lean形式化证明和学界审验的进展。
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正文
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。