谷歌深度思维公司的科学家开发了一个能解国际数学奥林匹克竞赛级别几何题的人工智能（AI）系统，其表现超过了之前最好的自动化定理证明系统。该研究证明了AI能以接近人类最高水平破解复杂逻辑挑战的潜力——这正是AI研究的一个主要目标。相关研究1月18日发表于《自然》。

奥林匹克水平的数学定理证明需要高水平的逻辑推理和解题能力。然而，当前基于机器学习的AI系统在证明数学定理方面还有困难。机器学习这种AI形式通过向计算机提供参考数据，让计算机学习如何执行特定任务，但由于作为训练数据的人类示范很少，所以定理证明（尤其是几何学定理）很难被掌握。

谷歌深度思维的Trieu Trinh和同事描述了一种不需要人类示范的定理证明方法。该系统名为G0，通过综合复杂程度各异的数百万条定理和证明，利用一个神经语言模型完成自我训练。这种方法结合符号演绎引擎（能搜索难题中的大量分支点），能让G0在无需人类直接输入的情况下学习并解开复杂问题。

研究者用国际数学奥林匹克竞赛（优等高中生参加的数学定理证明大赛）2000~2020年的30个问题测试了该系统。G0解出了其中25题，接近国际数学奥林匹克竞赛金牌选手的平均表现，而之前最优秀的方法只解出了10题。值得一提的是，G0能生成人类可阅读的证明，甚至发现了2004年国际数学奥林匹克竞赛定理的一个新版本。

作者指出，G0目前仅限于几何学，但这种方法或许也能应用于其他数学领域。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06747-5