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作者:密道 来源:原创 发布日期:08-20

楚汉骄雄

AI推翻87年数学难题?困扰数学界的雅可比猜想,可能被三行公式证伪了_我的网站

达芬奇的恶魔

一 |     悬而未决 87 年的经典数学难题——雅可比猜想(Jacobian Conjecture),可能被一个只有三行公式的反例推翻了。

二 |     Renee 综合          卫生部通报称,过去一周(4月8日—4月14日)新西兰报告了2618例新冠病例,31人死亡,其中与新冠相关的死亡人数为8人。         Advertise with us          截至上周日午夜,有152人因感染新冠住院。

三 |          新增病例中,1634人为再次感染,43人为90天内重复感染。

四 |          报告的死亡病例中,包括2名10岁以下儿童,1人30多岁,1人50多岁,5人70多岁,10人80多岁,12人90多岁。         7 月 20 日,数学家、Anthropic 研究人员 Levent Alpöge 在社交平台 X 公布了一个三元多项式映射。它满足了雅可比猜想要求的前提条件,却违背了猜想的结论,因此构成了一个可能推翻整个猜想的反例。         更引人关注的是,Alpöge 在帖子中将这一反例归功于 Anthropic 最新发布的 AI 模型 Claude Fable 5。他还表示,是朋友 Akhil 首先向模型提出这一问题,而 Fable 5 则在他们观看世界杯决赛期间持续搜索,最终找到了这一反例构造。

五 |          (来源:X)          消息发布后,数学界迅速展开核验。斯坦福大学数学系助理教授 Jared Duker Lichtman 转发称这一结果“相当惊人”;MathOverflow 很快收录了相关讨论,不少研究者还利用 Wolfram Alpha、SymPy 等工具进行了独立计算。目前,最关键的两项验证:雅可比行列式是否恒为 −2,以及三个不同点是否确实映射到同一点,均已通过公开计算验证。         如果后续没有发现新的漏洞,这将意味着:1939 年提出的雅可比猜想在三维情形下不成立,并可进一步推出其在所有三维及以上维数下均不成立;而二维情形仍然保持开放。13名女性,18名男性。         被称为“民科坟场”的雅可比猜想          雅可比猜想由德国数学家奥特-海因里希·凯勒(Ott-Heinrich Keller)于 1939 年提出,讨论的是一个看似简单、却困扰数学界近九十年的问题:什么时候,一个多项式映射一定能够"倒推"回原来的函数?          图|海因里希·凯勒(左)(来源:Wikipedia)          理解这个猜想,可以先想象一张橡胶膜。如果局部看,每一小块都没有被撕裂或压扁,人们很自然会问:整张膜会不会在别的地方折叠起来,让两个不同的位置重合?          数学里的情况与此类似。对于多变量多项式映射,如果它在每一个局部都满足一种“没有折叠”的条件,也就是雅可比行列式始终等于同一个非零常数。

六 | 那么它是否一定在整体上也是一一对应的?它的逆映射又是否仍然是一个多项式?          这就是雅可比猜想。         死亡病例分布地区及年龄,卫生部截图          迄今,新西兰共有3944例新冠病例死亡。它的陈述只有短短几句话,却异常难以证明。         新西兰已累计报告2627114例新冠病例。不少数学研究者戏称它为“crank graveyard”——“民科坟场”。

七 |          前一周新增3385例病例。         相关阅读:          疫情通报:过去一周新西兰新增3385例          疫情通报:过去一周新西兰新增3399例          疫情通报:过去一周新西兰新增4042例          疫情通报:过去一周新西兰新增4666例          疫情通报:过去一周新西兰新增4803例          疫情通报:过去一周新西兰新增5575例          疫情通报:过去一周新西兰新增6084例          XBB新冠疫苗3月初上市,哪些人群可以接种?          注:本文为编译/原创,欢迎转发分享;但严禁复制等未经授权的非法使用。许多人被它吸引,最终却陷入漫长而徒劳的推导之中。         著名华人数学家张益唐,就曾把整个博士阶段投入到这个问题。

八 | 1991 年,他在普渡大学完成博士论文《雅可比猜想与域扩张的次数》,导师莫宗坚是国际上研究雅可比猜想最重要的学者之一。张益唐的工作推进了这一研究方向,却并没有解决猜想本身。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。后来,他离开代数几何,转向解析数论,并最终因证明有界素数间隔而闻名世界;雅可比猜想,则依然留在开放问题名单中。使用授权请联系[email protected]。         1998 年,菲尔兹奖得主 Stephen Smale 将其列入著名的《下一个世纪的数学问题》(Mathematical Problems for the Next Century)第 16 题,认为它的解决将对数学发展产生重要影响。         chineseherald.co.nz All Rights Reserved 版权所有          (责编:twinkle)          来源 -          相关内容                优先党骑劫新西兰外交,对中国强硬是否打算干涉台海?           就现在!北岸大桥堵堵堵,1号高速40公里大塞车……           政府顾问日薪2000纽币?财政部长辩护:都是他们的锅!           北岛迎来狂风暴雨天气!纽航取消多个航班           奥克兰海港无名女尸案:全靠中国网友提供线索,公安部门可能协助           赶海捕捞到600多只黑金鲍,吃不完能在网上卖吗?           新西兰媒体进入“大逃杀”时间:你需要知道的一切           前奥克兰市长的出租房竟是制毒工厂!还牵涉到绑架......。

九 |          过去近 90 年里,一维情形早已证明成立,二维至今仍未解决,而三维及更高维也始终没有答案。由于这一猜想要求所有维数都成立,因此,只要在任意一个维数找到反例,整个猜想就会被推翻。         三个点,击穿一个猜想          而此次,Alpöge 公布的是一个从三维复空间到三维复空间的多项式映射:          直接计算可知,这个映射的雅可比行列式恒等于 −2。由于 −2 是一个非零常数,因此它完全满足雅可比猜想的前提条件。         然而,当把三个不同的点          分别代入这一映射时,得到的结果却都是同一个点:          这足以构成反例。原因很简单:如果多个不同的输入对应同一个输出,那么映射就不是单射。

十 | 换句话说,当已知输出时,无法唯一确定原来的输入,因此它不可能拥有逆映射,更不可能拥有由多项式组成的逆映射。这与雅可比猜想的结论正面冲突。

十一 |          这个反例还具有极强的可核查性。许多重大数学成果往往需要专家花费数月甚至数年时间,逐页检查上百页证明;而这个结果的核心,仅涉及两项有限的代数计算:一是验证雅可比行列式恒等于非零常数,二是验证三个不同的点确实映射到了同一个点。         截至目前,这两项计算均已得到公开复核。研究者 Zihan Zhang 给出了独立的 SymPy 验证脚本,并指出,只需将其中一个输出坐标乘以 −1/2,就可以把雅可比行列式规范化为猜想中更常采用的常数 1,而这不会改变反例的本质。         如果这一反例最终成立,它不仅推翻三维情形,也意味着所有更高维情形都不再成立。

十二 | 因为只需在三维反例后增加若干保持不变的坐标,就可以直接构造出任意更高维的反例。不过,二维雅可比猜想仍然是一个独立的开放问题          值得补充的是,Levent Alpöge 并不是从 AI 领域半路进入数学,而是一位长期从事数论与算术几何研究的职业数学家。近年来,他才加入 Anthropic,从事人工智能研究。         他本科毕业于哈佛大学,主修数学,并获得物理学硕士学位;随后在剑桥大学完成数学高级研究课程。2020 年,他在普林斯顿大学获得数学博士学位,导师是菲尔兹奖得主 Manjul Bhargava。         图|Levent Alpöge(来源:Quanta Magazine)          大型语言模型兴起后,Alpöge 开始转向人工智能。他曾在个人主页写道,GPT-4 让他认为人工智能是“人类创造过的最有意思的东西”,因此重新回到计算机科学领域,希望增加这场变化产生积极结果的可能性。

十三 |          根据目前公开的信息,这次发现的大致过程是:Akhil 提出问题,Alpöge 将其交给 Claude Fable 5 进行探索,模型最终给出了具体的反例构造;随后,Alpöge 公开了这一构造,数学界再通过人工推导以及 Wolfram Alpha、SymPy 等工具进行了独立验证。         这一过程与 AI 替数学家写出一份传统意义上的数学证明有所不同。对于否定一个猜想而言,并不需要解释所有可能情况,只需要找到一个满足前提、却违反结论的反例即可。

十四 | 这样的任务天然适合计算探索:模型可以不断尝试构造候选映射、调整参数、检查雅可比条件,再寻找是否会出现不同点映射到同一点的情况。         如果这一反例最终得到确认,它带来的意义将十分重大。

十五 | 因为它展示了一种此前极少出现的研究模式:不是 AI 帮助数学家验证已经存在的思路,而是AI参与寻找一个人类 87 年来始终没有找到的数学对象。         从 AlphaGeometry 解决竞赛题,到 GPT、Gemini 参与证明具体命题,再到这一次可能找到推翻经典猜想的反例,大模型参与数学研究的角色正在发生变化。

十六 | 它开始探索的,不再只是“答案”,而是过去只有数学家才会进入的未知搜索空间。         参考链接:          1.https://x.com/leventalpoge          2.https://mathoverflow.net/questions/513387/galois-structure-of-the-new-counterexample-to-the-jacobian-conjecture-an-explic          3.https://www.leventalpoge.com/          4.https://dataspace.princeton.edu/          5.https://www.ams.org/prizes-awards/ams-morgan-prize          运营/排版:何晨龙          注:封面由 AI 辅助生成。

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Published on:16:49:32


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