AI模型声称破解流体力学世纪难题,机器验证证明长达165页
OpenAI内部AI模型据称攻克纳维-斯托克斯方程,证明长达165页,经机器验证,动用约1万代理,但尚未获克雷数学研究所认可。
在数学与理论计算机科学的交叉前沿,一项由人工智能驱动的突破性进展引发广泛关注。据知情信息透露,OpenAI 的一个未公开发布的内部模型,据称已成功攻克了流体力学领域最为棘手的纳维-斯托克斯方程难题,并给出了长达 165 页的证明,且该证明已通过机器验证。然而,这一成果距离获得数学界的正式认可,仍有漫长的审查之路要走。
机器验证的证明与并行代理的协同
据相关报道,OpenAI 为此项工作动用了约 1 万个并发的自主代理,它们协同进行推理与形式化验证。在先前的一次尝试中,该模型曾以约 2,000 美元的 API 额度,将论证形式化为 Lean 证明,从而能够借助定理证明系统进行验证。这一做法展示了 AI 在形式化数学领域的巨大潜力。
在攻克纳维-斯托克斯问题的过程中,这 1 万个代理协同工作,大约在 88 小时后找到了关键结果。随后,GPT-6 Astra 又花费了额外 17 小时协助完成形式化与验证工作。整个过程中,这些代理交换了约 490 万条消息,生成了 3000 亿个输出 token,其中仅纳维-斯托克斯问题本身便涉及了 270 万条消息和约 1300 亿个输出 token。如此庞大的计算规模,凸显了 AI 在解决复杂数学问题时所展现出的非凡能力。
证明的核心思路与千禧年难题背景
纳维-斯托克斯问题属于克雷数学研究所于 2000 年公布的千禧年大奖难题,每题悬赏 100 万美元。该问题聚焦于描述流体运动的方程,其应用范围涵盖飞机设计、天气预报以及血流建模等多个关键领域。此次证明的核心思路在于构造一个三维不可压缩流体:它起初处于静止状态,随后受到平滑外力的作用,涡旋在向内卷吸、拉伸的过程中速度持续增加,最终在有限的时间内变得无界,而流体的总动能却保持有限。这一构造恰好对应了千禧年问题官方表述中的 C 和 D 条件,即通过证明在特定条件下光滑解发生破裂来完成题目的解答。
数学界的审慎与 AI 的潜力
尽管这一成果令人振奋,但克雷数学研究所目前仍将纳维-斯托克斯问题列为尚未解决的千禧年大奖难题。根据其既定规则,候选解法必须首先发表在合格的学术刊物上,并持续公开至少两年,同时获得全球数学界的一般认可,研究所才会考虑正式授奖。OpenAI 方面表示,此次发布的主要目的在于展示其前沿 AI 系统的进展速度,而非追逐那 100 万美元的奖金。
这一事件折射出 AI 在科学发现领域日益增强的参与度。从形式化验证到复杂推理,AI 正在以前所未有的方式拓展人类认知的边界。尽管机器验证的证明在数学界仍存争议,但其高效的验证流程与庞大的计算协同,为未来解决更多长期悬而未决的难题提供了新的路径。行业观察人士指出,随着 AI 模型能力的持续迭代,诸如纳维-斯托克斯方程这类问题或许将不再是人类数学家的专属领地,而 AI 的介入也将促使数学界重新审视证明的本质与验证的标准。