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指数时间假设错了吗? |
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OpenAI称推翻计算机科学一项核心原则 |
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图片来源:ISTOCK IMAGES
本报讯 10月26日,美国人工智能(AI)公司OpenAI称,其AI模型推翻了指数时间假设(ETH)—— 一个支撑了计算机科学近30年的基本假设。
ETH于1999年由美国加州大学圣地亚哥分校的Russell Impagliazzo和Ramamohan Paturi提出。ETH涉及理论计算机科学的一个经典难题——可满足性问题。假设有一组开关和一张规则列表,每条规则指定了3个开关及其各自的位置,只要其中至少一个开关处于该位置,规则就得到满足。那么,是否存在一种设置开关的方法,使每条规则都得到满足?这个难题听起来很抽象,但具有现实意义,因为从芯片设计到调度问题,再到密码学的许多实际问题,都可以转化为这种形式。
这是个极其复杂的问题,因为每个开关可以开或关,每增加一个开关,可能的组合数量就会翻倍,即组合数量呈指数级增长。10个开关可以给出约1000种组合,而到几百个开关时,组合数量已经超过了可观测宇宙中的原子数量。因此,寻找满足所有规则的组合或证明不存在解决方案,就成了一项艰巨任务。尽管巧妙的捷径无需逐一验证每一种组合,但仍没有任何方法能避免时间和精力呈指数级增长的趋势。ETH就主张永远不会有这样的捷径。
然而,OpenAI使用检查数学证明的编程语言Lean验证了ETH的结果并提出反驳,表明存在能够更高效地找到满足所有规则的解决方案。推翻ETH是朝着解决著名P与NP问题迈出的重要一步。该问题是美国克雷数学研究所公布的千禧年大奖难题之一。
这次,OpenAI没有把ETH的研究成果直接发布在网上,而是请美国麻省理工学院的计算机科学家Ryan Williams作为外部专家,主导该成果的理解、验证与对外发布工作。Williams说,他招募了ETH的提出者Impagliazzo和Paturi组团完成这项工作。OpenAI没有要求他们签署保密协议,也没有为这项工作提供报酬。Impagliazzo说,OpenAI发来的第一版研究成果“完全无法阅读”,因此团队在公开发布所有内容前,制作了一份更易理解的版本。
据悉,OpenAI的ETH团队计划成立一个工作组,制作一份完全可读的证明,随后在年底前举行一次虚拟评审会议,并在2027年举行一次线下会议。
无论结果如何,近期OpenAI等AI公司抛出了一系列数学成果、解决了数百道数学问题,速度之快让一些学者在震惊的同时也感到担忧。“这确实让你开始思考数学、算法,以及整个学术界的未来。”荷兰埃因霍温理工大学的Bart Jansen说。(徐锐)
《中国科学报》 (2026-10-30 第2版 国际)