OpenAI 称其模型推翻计算机科学沿用近 30 年的指数时间假设

OpenAI宣布在数学、计算机科学和物理学领域的三项新发现 Samuel Boivin/NurPhoto via Getty Images ChatGPT的开发者OpenAI声称，其AI模型已证伪指数时间假说——这一支撑计算机科学的基础性假设。 “这完全出乎意料，令人震惊，”挪威卑尔根大学的Fedor Fomin说。“我认识的没有人预料到这一点。” 指数时间假说（ETH）提出于近30年前，试图限制计算机解决某些逻辑谜题的速度。 最简单的方法是尝试谜题每一部分的真或假的所有可能组合。ETH提出，尽管通过捷径可能更快做到这一点，但随着谜题变大，所需的工作量必须呈指数增长。 然而，OpenAI表示，其模型设计出一种算法，可以突破此前假设的解决逻辑谜题的速度限制，显然证明了ETH为假。“假设这一点得到确认，这将是一个巨大的突破，”牛津大学的Leslie Goldberg说。 许多计算机科学发现都假设ETH为真。如果它不是，它们所建立的关于计算极限的结论就变得无用。“这将需要对算法和复杂性的一些领域进行全面修订，”Fomin说。他表示，如果这一发现成立，他写的一本该主题教科书将变得过时。 ETH与一个长期存在的数学问题P versus NP有关，该问题涉及一个答案容易检查的问题是否也容易解决。如果ETH为真，它将意味着答案是否定的。但证伪ETH并不意味着答案是肯定的。“这对P versus NP没有直接影响，因此我们不应将其视为朝着P versus NP取得的进展，”Goldberg说。 这一结果是在10月26日的一篇博客文章中与其他数学和物理学突破一同宣布的。 在数学方面，OpenAI表示其AI证明了1991年的一个猜想，即波无法长时间保持高度聚焦。如果得到确认，这还将回答关于一个形状可以有多薄、同时包含指向各个方向的线段，以及波如何传播的长期问题。 在理论物理学方面，OpenAI声称已证明量子场论——包括描述将夸克结合在一起的强力的量子色动力学——在数学上是有意义的，而不仅仅是产生与实验相符的预测。这些发现还涉及纯Yang–Mills理论的存在性，这是一个百万美元数学问题的一部分，但并未解决整个挑战。由于由诺贝尔奖得主David Gross领导的外部小组正在审查该工作，因此尚未公开发布。 OpenAI表示，它使用Lean验证了ETH结果，Lean是一款检查数学证明的软件。奥地利维也纳工业大学的Stefan Szeider查看了OpenAI发布的内容，并表示他预计它能经受住审查，尽管他表示研究人员仍需检查形式化证明的陈述是否意味着其作者所说的含义。 为此，OpenAI委托了一个独立小组来审查这些发现，其中包括加州大学圣地亚哥分校的Russell Impagliazzo和Ramamohan Paturi，两人都曾帮助提出ETH。该小组在一封公开信中表示，它可能“改变理论计算机科学的一个重要部分”。 AI解决数学问题的速度以及AI公司发布其发现的方式让一些学者感到担忧。伦敦大学皇家霍洛威学院的Magnus Wahlström将这一现象描述为“通过新闻稿做数学”，担心专有模型可能突然推翻研究人员数月的工作。 荷兰埃因霍温理工大学的Bart Jansen将OpenAI在ETH方面的工作描述为“巧妙”、“壮观”和“令人敬畏——但也令人谦卑”。“这确实让你思考数学、算法和学术界的未来，”他说。 悉尼大学的Clément Canonne表示，证明某事和理解其为何为真并不是一回事。“网络崩塌了，我们看到了背后，”他在谈到依赖ETH的发现网络时说。“我们还不知道原因。” OpenAI表示，它正在试验一种方法，由独立学者组织努力来验证和解释结果。但Fomin欢迎这种颠覆。“这一结果摧毁了很多东西，但也开辟了许多没人预料到的新机会和新问题，”他说。“人们不应该抱怨有太多有趣的数学突破需要消化，”Wahlström说。