新智元报道
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就在刚刚,数学界又有大消息了。
9月,AI成功形式化验证「庞加莱猜想」已经震撼了数学界。
刚刚,由Ayush Khaitan带领的顶尖学术团队,联合NVIDIA Humanfia团队,成功完成了Thurston几何化猜想的完整Lean形式化!

哈密尔顿-佩雷尔曼那份「世纪证明」长达数百页、连顶尖人类学者都要看上几年。
而继今年9月拿下大名鼎鼎的庞加莱猜想之后,这次终于在AI辅助下,化作了一行行代码。
470万行代码,仅仅用了两周左右的时间。
这是数学史上的又一座丰碑,更是AI辅助高阶几何分析迈入「狂飙时代」的标志。
AI辅助形式化数学,已经正式杀入人类最深奥的高阶几何分析「无人区」。
如果有人告诉你,有一支团队在两周内写出了470万行没有一个错误的现代数学代码,你一定会觉得他疯了。
但这正是刚刚发生的真事。
近日,斯坦福大学数学助理教授 Jared Duker Lichtman 惊呼:
确实令人惊叹的工作。
庞加莱证明被推广到了完整的几何化猜想,而这一切,全部在 Lean中完成了!

发布成果的,是普林斯顿数学与AI学者 Ayush Khaitan。他的推文中,介绍了这次的超强跨界阵容。
看看这份硬核的团队名单:
-
Bennett Chow(周培能):丘成桐弟子、加州大学圣地亚哥分校数学系教授,Ricci流领域的绝对权威、泰斗级人物。 -
Ziyang Qin与 Yuan Liao:项目形式化工作的绝对主导者。 -
Ayush Khaitan:普林斯顿大学学者,项目的核心推手。 -
NVIDIA Humanfia团队(Jui-Hui Chung & Ligeng Zhu):代表着全球最强AI算力巨头英伟达的前沿力量。
在这支超级团队的协作下,奇迹诞生了。
Ayush 透露,该证明大约有 470 万行代码。
在 Chow、Liao 和 Qin 此前约 200 万行代码的工作之上,新增的270万行代码在短短大约两周内就编写完成!
目前,这项伟大工程已全面开源在了 GitHub 上。

https://github.com/qinz1yang/differential-geometry

为何让斯坦福数学家如此激动?
我们首先得知道Thurston几何化猜想到底难度几何。
大家都听说过「庞加莱猜想」 。
它探讨的是:如果一个三维空间中所有的封闭曲线都能收缩成一点,那么这个空间是不是一定等价于一个三维球面?
2002年到2003年,俄罗斯数学鬼才格里戈里·佩雷尔曼横空出世,用三篇预印本论文证明了庞加莱猜想,随后拒领百万美元奖金,深藏功与名。

但庞加莱猜想其实只是一个宏大蓝图的「冰山一角」。这个蓝图,叫做「瑟斯顿几何化猜想」。
换句话,庞加莱猜想是教你如何认出一个「圆球」,瑟斯顿几何化猜想就是给整个三维宇宙,还列出了一张「元素周期表」。
它指出:任何三维流形,最终都可以被精确地切割成几块。更重要是的,每一块都必然属于8种标准几何结构中的一种!

当年,佩雷尔曼正是通过证明了瑟斯顿几何化猜想,从而「顺手」证明了庞加莱猜想。
他使用的绝招,叫作「Ricci流与手术理论」 。
这就好比是用一个「几何熨斗」(Ricci流方程),把扭曲的空间熨平。遇到熨不平的死结(奇点),就做个「外科手术」把它剪掉、封口,然后继续熨。

这套理论极其深奥,即便是世界上最顶尖的几十位数学家,要完全验证佩雷尔曼的证明也花了两三年。
而今天,这群伟大学者和工程师,把这套人类智力巅峰的理论,原原本本地塞进了计算机的脑子里!
Thurston几何化猜想的完整Lean证明,意味着机器已经具备了处理高级微分几何、拓扑学和偏微分方程的能力。
机器正式杀入了高阶几何的「无人区」。

如果你打开这个名为 differential-geometry 的 GitHub 仓库,你会强烈的「硬核暴击」。

链接:https://github.com/qinz1yang/differential-geometry
这是一座用机器语言搭建来的「现代微分几何数字长城」。
在 Lean 这个交互式定理证明器中,计算机不懂什么叫「显然可得」,它只认最底层的逻辑公理。为了让机器理解瑟斯顿几何化猜想,团队必须从零开始,在代码里定义整个宇宙的规则。
从仓库的技术细节来看,团队硬核填补了大量 Lean 官方数学库(Mathlib)中缺失的基础基建。
他们从底层重构了黎曼几何。
代码中定义了极其复杂的流形(Manifold)、切丛(Tangent Bundle)、张量场(Tensor Fields)以及黎曼度量(Riemannian Metrics)。
团队用严密的泛型编程,让机器终于「认识」了什么是弯曲的空间。
在传统的数学论文里,Ricci流不过就是一个偏微分方程
。
但在 GitHub 的仓库中,团队需要用成千上万行代码,精确定义「时间依赖的度量演化」、「Ricci曲率张量的局部计算」以及极其复杂的偏微分方程解的存在性边界。
佩雷尔曼证明中最难的部分,当属「手术理论」。
如何在代码中实现对一个抽象空间的「剪裁」和「缝合」?
团队在代码库中引入了复杂的拓扑连通和几何分解算法,将几何上的奇点处理转化为计算机可以一步步运行、校验的逻辑树。

最让人热血沸腾的,是这组数据:两周,新增近270万行代码,总计470万行。
在软件工程界,一个270万行的项目足以让一个几十人的资深开发团队连续加班一整年。
而在逻辑密度极高、每行代码都需要极长编译验证时间的 Lean 语言中,两周写完,纯靠人力是绝对不可能完成的!
他们是怎么做到的?
答案呼之欲出:NVIDIA Humanfia 团队带来了大模型与自动化推理的「降维打击」。
英伟达不仅提供地表最强的算力,他们正在探索如何让AI直接辅助最前沿的基础科学研究。
虽然官方尚未公开所有AI生成的细节,但从短时间内暴增的代码量可以推断出这套「工业化」的证明流水线。
Chow、Liao、Qin 等顶尖数学家负责绘制「战术地图」,将庞大的几何化猜想拆解为数以千计的引理和子目标。
NVIDIA 团队利用LLM和自动化脚本,根据人类提供的上下文,疯狂生成海量的底层证明代码、补全繁琐的代数推演和边界条件穷举。
最后,所有的代码被送入 Lean 编译器进行无情的「逻辑质检」,不通过就打回重写,直到绿灯亮起。
这不仅是数学界的大事,更是AI进化史上的绝对焦点!
目前的大语言模型在复杂的长链条逻辑推理上依然存在「幻觉」,而解决大模型逻辑缺陷的终极武器,正是数学形式化。
如果AI能熟练生成 Lean 代码,去证明「瑟斯顿几何化猜想」这种人类智力巅峰的产物,那么距离AI自己「提出新猜想并给出证明」,真的只有一步之遥了。
Thurston 几何化猜想的完整形式化,绝不仅仅是完成了一次高难度的「代码翻译」。它留给世界的,是一笔宝贵的数字财富。
通过 GitHub 上的 differential-geometry 项目,团队为全人类留下了一套经过「绝对真理验证」的微分几何代码库。
这意味着,以后全世界的数学家想在计算机里研究多维流形、黑洞的几何结构甚至时空演化时,直接调用他们写好的库就可以了!
这是前人栽树、后人乘凉的伟大工程。
从庞加莱在一百多年前写下那个著名的猜想,到瑟斯顿描绘出三维宇宙的宏大蓝图。
从佩雷尔曼在圣彼得堡的公寓里演算,到今天 Ayush Khaitan、秦子洋、廖源、周培能等学者联合英伟达,用470万行代码让机器彻底「顿悟」……
人类对真理的追求,就像一场接力赛。
AI并没有抢走数学家的饭碗,而是给了他们一套探索宇宙的「星舰」。
人类破解难题的脚步,将爆发出前所未有的加速度。
参考资料:
编辑:大卫 Aeneas