OpenAI 稱 AI 模型推翻指數時間假說,數學家展開審查
重點速覽
- •OpenAI 表示其模型透過以次指數時間計算 3-SAT 的解,找到了推翻指數時間假說的方法。
- •該結果已在 Lean 中形式化,讓研究人員能夠機械化核驗論證並重現其邏輯步驟。
- •Russell Impagliazzo、Ramamohan Paturi 與 Ryan Williams 正獨立審查該主張,但表示他們的參與並不構成認證。
- •OpenAI 表示這項發現可能有助於開發更快的演算法,但將理論成果轉化為實際改進仍需進一步研究。
- •該主張並未證明所有 NP 問題都有次指數時間演算法,因此 P 與 NP 問題仍然懸而未決。

OpenAI 表示,旗下一款人工智慧模型找到了推翻指數時間假說(ETH)的方法。ETH 是 1999 年提出的電腦科學猜想,與以 ETH 為交易代碼的加密貨幣以太幣(Ethereum),或以太幣共同創辦人 Vitalik Buterin 均無任何關聯。
儘管如此,這項宣布仍在 Crypto Twitter 上引發不少調侃。用戶 Takumi 在 X 上發文稱:「該死,演算法交易員把 $ETH 屠殺了」,Andrew Jiang 則打趣道:「這消息出來之後,Vitalik 一直很安靜。」
此處所指的 ETH 由電腦科學家 Russell Impagliazzo、Ramamohan Paturi 與 Francis Zane 提出。該假說主張,被稱為 3-SAT 的邏輯問題無法比逐一檢視所有變數組合的方式快上太多。在 3-SAT 中,目標是判斷是否存在能滿足一組規則的真假賦值,其中每條規則包含三個變數。
據 OpenAI 表示,數百篇學術論文倚賴這項假說來證明圖論、計算生物學、資料庫與幾何學中的某些問題無法被快速求解。該公司指出,推翻 ETH 可能重新開啟這些任務還能提速多少的問題,並協助研究人員尋找更佳演算法。
「對 ETH 的駁斥重新開啟了這些任務還能提速多少的問題,」OpenAI 在其部落格文章中寫道,「並可能有助於引導尋找更好的演算法。」
OpenAI 這篇 67 頁的論文日期為 10 月 17 日,並於 10 月 25 日修訂,描述了一個確定性演算法(即不使用隨機性的演算法),能以次指數時間計算這類謎題的所有滿足賦值。這意味著工作量隨變數數量的增長速度慢於任何指數函數。由於計算解的數量比判斷是否存在至少一個解更困難,這項結果也順帶解決了判定問題。
OpenAI 表示,其 AI 於 10 月 16 日發現了這項反證,並於 10 月 17 日在 Lean(一種能機械化驗證每個邏輯步驟的軟體)中完成形式化。論文與形式化內容均已發布於 GitHub。OpenAI 表示,此舉延續了本月初發布的 722 份數學手稿,其中僅 162 份附有經電腦驗證的主要結果。正是這種機器可驗證的格式,讓獨立研究者能夠自行核驗論證的每一個步驟。
Impagliazzo、Paturi 與 MIT 教授 Ryan Williams 正主導對該主張的獨立審查。他們在一封公開信中提醒,他們的參與不應被解讀為背書。
「我們的參與不應被視為對該主張的認證,」三人寫道,並補充「如此重要的結果需要審慎、獨立的審查,也需要理解他人能夠重構、質疑並在此基礎上繼續發展。」
OpenAI 表示,參與者並未簽署保密協議,且屬無償工作。該公司也同意公開所有原始資料,並資助一場聚焦於這項結果的會議。
實際影響仍不確定。「找出這類演算法,並將理論進展轉化為實際改進,將需要大量進一步研究,」OpenAI 寫道。論文本身也指出,這項結果並未證明複雜度類別 NP 中的每個問題都能在次指數時間內求解。
這意味著 P 與 NP 問題仍未解決。P 是電腦能夠高效求解的問題類別,而 NP 是其候選解能被高效驗證的問題類別。未解的問題是:答案能被高效驗證的每個問題,是否也都能被高效求解。
Anthropic 於 10 月 26 日加入這場討論,發表了一篇署名 Claude、題為「A 2^o(n) Time Algorithm for 3-SAT」的論文。該程式庫同樣針對 ETH 問題,指出該演算法由一個內部研究用 Claude 模型發現,並補充「這項結果純屬漸近性質,對實際求解公式沒有任何說明」。
Claude 曾於 9 月在 Lean 中形式化費馬最後定理,而數學家 Terence Tao 早已預見這種 AI 成果重疊的可能性,他在 9 月寫道:「我們現在已經看到,光是有人在研究某個問題的傳聞,就足以在原有研究計畫來不及發揮全部潛力之前,引發大量由 AI 驅動的努力將其搶先攻克。」
OpenAI 近來向 Simons Foundation 捐贈的 500 萬美元,將用於資助工作坊、會議與特殊計畫,協助研究人員審視以 AI 產出的結果並在此基礎上繼續發展。
來源:Decrypt