10月26日,OpenAI 宣布其内部模型找到了指数时间假设(ETH)的反例,按公布的时间线,自然语言反证诞生于10月16日,次日完成 Lean 形式化。几小时后,Anthropic 发布论文《A 2^o(n) Time Algorithm for 3-SAT》,作者栏署名 Claude,称核心算法同样是模型独立找到的,没有人类输入。两家以不同构造交出同一类结论:求解 3-SAT 的指数第一次被除以 √log n 量级的因子,计算理论中一堵被认为不可逾越的指数墙出现了裂缝,而凿墙的矛头正是随问题规模一起膨胀的超大多项式。36氪知乎知乎
先给结论:如果这项结果成立,它挪动的是理论计算机科学的地基,但它不是电脑今天就能更快解题的产品承诺**。从「AI 又赢了」的热搜到「真正改变生活」,中间还隔着两道关。截至11月初,这项声称仍未获得独立学术认证。而它隐藏的常数大到按一些分析的估计,变量数要爬到约10的10000次方量级,这套算法才跑得赢暴力穷举。知乎知乎知乎
一个超大多项式,凭什么算推进世纪难题
ETH 由 Impagliazzo 与 Paturi 在1999年前后提出:存在一个常数 δ>0,任何算法求解 3-SAT 都至少需要 2^δn 的时间。它的对象很普通——给一堆每条最多涉及三个变量的逻辑约束,问是否存在一组真假赋值让所有约束同时成立。库克定理早已证明整个 NP 类都能转成这个问题,所以它在计算机科学里是所有「算不快难题」的总代表。知乎
2001年的稀疏化引理把团、独立集、图着色这些看起来毫不相干的问题,和 3-SAT 拴到了同一根绳上。此后二十多年,图算法、参数化算法、数据库查询的「没有更快算法」结论大量挂在这道假设下面;按 Anthropic 的文献检索,超过800篇论文至少有一项结果依赖它或依赖一个蕴含它的假设。知乎知乎
40年来,3-SAT 算法是一场只往下压底数的接力赛:1985年首个严格跑赢 2^n 的算法把底数做到1.618,1998年的 PPSZ 压到1.307;此后纪录只在小数点后第五位以后挪动,像是在逼近一堵看不见的墙。知乎
ETH 比「P≠NP」更强:它宣称指数墙不仅立着,而且厚度不可削减。亚指数算法如果被构造出来,等于第一次从数学上凿穿这堵墙的一道缝——这就是「推进世纪难题」的准确分量:前进一大步,但 P vs NP 仍然悬着。知乎
按社区对论文的解读,老式分治只是给穷举换个顺序:分组一多,跨组约束会把省下的时间原封不动赔回去。新构造先引入负数,把跨组冲突翻译成 +1/-1 的符号振荡,再把原题嵌进一条随参数变化的计数曲线,用一个次数随问题规模增长的超大多项式在窄带内精确拟合这种振荡——高维几何的测度集中保证几乎所有冲突方向都挤在窄带里,让这枚多项式「局部灵活、全局刚性」两头同时生效。如果 Anthropic 论文里的界成立,被推翻的将不只是 ETH,还有更强的 SETH。知乎知乎
三种流行误读,都不成立
第一种:「AI 证明了 P=NP。」但亚指数离多项式还非常远:即使变量数取一万,2^√n 也还是 2^100 量级、大到不合适的暴力计算。知乎
第二种:「密码、加密货币要完了。」推翻 ETH 只是把指数优化了一点,它不是多项式算法,不能破解钱包、不能盗币、不能击穿加密体系。复杂度假设与同名的以太坊是两回事,这个结果也不直接威胁现有密码学。对具体密码系统而言,新 SAT 上界能否转化为有效攻击,还需要单独的证明和测量。知乎知乎知乎
第三种:「解题马上变容易。」公式中的大 O 隐藏了依赖 k 的常数和低阶项,理论上增长更慢,不代表常见规模上真的更快。工业 SAT 求解器靠实例的真实结构吃饭,一个最坏情况渐近更优但常数天文数字的新算法,短期内不会进入任何工程链路——求解器不会因此变快,芯片验证不会因此变便宜。知乎知乎
眼下最难的一关:结论还悬在人类手里
截至11月1日,两篇论文都还没有经过同行评审,也没有独立的人类复核结论。组织审查的正是提出假设的人——Impagliazzo、Paturi 与 MIT 的 Ryan Williams 牵头开放审查,公开信写明他们的参与不应被视为对该声称的认证,并计划在年底前开线上会议让社区一起拆论文。知乎知乎
形式化也没有替人类走完最后一步。Anthropic 的 Lean 4 形式化大约有1050个模块,CI 还会用第二个独立内核复扫一遍。但机器校验只能保证证明步骤合法,不自动保证形式化陈述准确表达了原来的复杂性猜想。知乎知乎
更微妙的是,这份形式化由 AI 撰写、由同一批模型的其它实例审阅,论文脚注承认,目前没有已知的人类逐行检查过完整证明。机器校验通过,与「数学界确认成立」之间,隔着的仍然是人类工作。知乎
这个断层不是第一次出现。10月初,OpenAI 曾一夜公开内部模型生成的722篇数学手稿、分属372个成果族,其中3篇一天内就被撤回。生产端已经学会批量输出前沿结果,确认端的带宽还是人的阅读速度。36氪知乎
行业的反弹也凑齐了。今年7月,Anthropic 数学家 Alpöge 与 Claude 给提出近90年的雅可比猜想交出一条推文长度的多项式反例。8月,Alpöge 再联合 Claude 证伪了困扰数学界超过100年的 Carathéodory 猜想,顺带击碎 Loewner 指数猜想。36氪36氪
9月,陶哲轩等25位菲尔兹奖得主发布联合声明《AI 在数学中的严重失准》。知乎
他们反对的不是 AI 不够强,而是太快:解法在匆忙中被宣布,来不及写成规范论文、来不及剥离新方法。知乎
10月底,报道显示已有1008名数学家联名加入「人类数学协会」,立誓不给商业AI出力。知乎
真正改变生活,盯住三个信号
所以这道题的答案,取决于问的是哪个「改变」。对日常生活,在审查结论落地、算法常数被认真评估之前,改变是零;即便 ETH 真的倒下,挂在它下面的下界结果也要经历一轮「哪些还能救、哪些要重写」的清理,这个周期以年计而不是以月计。有学者已经估算,自己约50篇论文可能失去意义。知乎知乎
对科学本身,一项已经确定发生的改变是:AI 生成数学证明的速度,第一次跑在了全人类校验速度的前面。这留下的是一枚先例——复杂性猜想可以被工程化方法「撞」,先例的价值比单个结果本身更大。知乎知乎
接下来值得盯的三个信号:年底前审查组会议能否给出明确的「成立/不成立/仍需修改」;两篇论文能否进入期刊或会议同行评审;以及从明年春季会议的 arXiv 更新开始,那批依赖 ETH 的下界论文会不会出现成规模的修正。这三件事都有明确的时间节点和可核对的产出物——比任何「AI 改写科学史」的口号,都更接近答案本身。知乎