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Claude在黎曼猜想相关问题上取得突破性进展
Anthropic近日披露,一个未公开发布的Claude研究版本在尝试攻克著名数学难题黎曼猜想的过程中,意外取得了一项重要进展:将黎曼ζ函数零点位于临界线上的已知比例下界从41.6%提升至67.2%。这一结果建立在Baluyot、Goldston、Suriajaya、Turnage-Butterbaugh等数学家近年来的系列工作以及Bombieri 2000年论文的基础之上。Claude通过协调约60个子智能体、运行2400条命令、下载54篇arXiv论文进行交叉验证,历时约一天半完成了这项工作。Anthropic内部数学家对结果进行了审核,外部专家Brian Conrey和Dan Goldston也对论文进行了审查。Claude还完成了该结果的Lean形式化证明,并通过了标准验证工具的检验。Anthropic表示,此次发现是AI数学能力快速进步的最新例证。
黎曼猜想自1859年由数学家黎曼提出,至今悬而未决,并设有百万美元奖金。该猜想的核心是:决定素数分布的黎曼ζ函数的非平凡零点,全部位于复平面上一条特定的竖直临界线上。数十年来,数学家们虽无法直接证明或证伪这一猜想,但持续在相关方向取得进展,其中之一便是逐步提高已知位于临界线上的零点比例下界,此前最高纪录为41.6%。
Anthropic一名员工Jarred Sumner向Claude发出了一个颇具挑战性的请求——认真尝试攻克黎曼猜想本身,并将后续的数学选择完全交由模型自主决定。Claude起初生成并尝试了650个思路,均未成功。在收到继续尝试的提示后,Claude协调了约60个子智能体展开更深入的探索,这些子智能体共运行了2400条命令、编写了数百个Python脚本,并对彼此的工作进行相互审核。
在这一过程中,Claude发现将Baluyot等人的系列成果与Bombieri的工作相结合,可以突破此前41.6%的下界。从技术层面看,Claude构建了一个由Weil诱导二次型的函数空间,将临界线上与线外的零点分别对应正定与负定子空间,并通过对二次型秩的不等式估计,结合一阶和二阶矩信息,最终得出67.2%这一新下界。关键突破在于Claude敢于将整个空间的正定性与负定性统一处理,并允许二次型为非对角形式。
为确保结果的可靠性,Claude主动安排多个子智能体对证明进行审查、搜索反例,并从头独立重新推导结论。Claude还下载了54篇arXiv论文,确认这一发现尚未被他人发表。随后,Anthropic内部数学家Levent Alpöge和Ralph Furman对Claude的工作进行了深入审核,外部专家Brian Conrey和Dan Goldston也在短时间内完成了对论文的审查,并撰写了面向专家的简明证明说明。
在形式化验证方面,Claude与Anthropic员工Eric Easley合作,完成了该结果的Lean形式化证明,并通过了标准验证工具comparator的检验。Anthropic指出,Claude在整个过程中表现出一定程度的自我怀疑,但在收到鼓励性提示后克服了这种顾虑。Anthropic认为,此次发现是AI模型数学能力快速进步的有力佐证,也展示了AI在扩展数学家思想影响力方面的潜力,尽管Claude所用技术预计不会直接通向黎曼猜想的最终证明。
要点
- Claude研究版本将黎曼ζ函数零点位于临界线上的已知比例下界从41.6%提升至67.2%,刷新了该领域的最新纪录。
- 这一发现是Claude在尝试攻克黎曼猜想本身时的意外副产品,整个过程由约60个子智能体协作完成,历时约一天半。
- Claude的证明已通过Anthropic内部数学家审核、外部专家审查以及Lean形式化验证工具的多重验证。
- Anthropic表示,此次结果展示了AI模型在数学研究中扩展和延伸人类已有成果的能力,但所用技术预计不足以直接证明黎曼猜想。
- Claude在过程中表现出对自身能力的低估,提示AI模型可能尚未充分认识到自身的进步速度。
原始标题:Learning more about Claude's mathematical capabilities
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