OpenAI近日宣布,其内部AI系统完成了对纳维-斯托克斯方程存在性与光滑性问题的一个解答,并公开了相关论文和Lean形式化证明。纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的核心数学模型,也是克雷数学研究所2000年公布的七个千禧年大奖难题之一。

OpenAI宣布AI系统完成纳维-斯托克斯问题解答

该问题的核心是:三维不可压缩流体在初始状态光滑时,是否可能在有限时间内产生奇点。奇点意味着流体速度在有限时间内无限增长,导致连续介质模型失效。OpenAI称,研究团队构造了一种特殊涡旋结构,使流体围绕中心旋转、收缩并轴向拉伸,从而在无需无限外力介入的情况下实现奇点形成。

据OpenAI介绍,这一结果由内部多智能体协作系统完成。研究从9月1日开始,让不同Agent小组同时探索多个未解决的千禧年问题。针对纳维-斯托克斯问题,约有1万个Agent参与。此前,约100个Agent用50小时解决了相关欧拉方程正则性问题,为后续研究提供了线索。最终,系统在9月5日得到解答,任务总耗时约88小时,随后又用17小时完成Lean验证。过程中纳维-斯托克斯相关任务产生约270万条消息,消耗约1300亿输出Token。

OpenAI研究员陈立杰对成果作出公开回应。他毕业于清华姚班,后在MIT获得计算机博士学位,现任加州大学伯克利分校EECS助理教授并加入OpenAI负责数学推理研究。他今年早些时候曾预测AI可能在2027年发表顶级数学论文,2028年前后解决一个千禧年问题,但实际进展快于预期。

这一发布也引发争议。纽约大学柯朗研究所流体力学专家Tristan Buckmaster表示,在OpenAI公布前,他与Anthropic研究员Levent Alpöge已经利用大模型研究流体力学开放问题,并完成了多项相关突破,涉及带光滑外力条件下的不可压缩多孔介质方程、Boussinesq方程以及三维不可压缩Euler方程的有限时间爆破。研究和优先权归属仍有待数学界审视。