GPT-6 Astra联手数学爱好者证明57年「摆圆」难题,N≤20最优排列获严格证明

10月12日,一名数学爱好者与OpenAI的GPT-6 Astra模型联手,将困扰数学界57年的「圆盘装箱」难题推进到了新的里程碑——N≤20的所有情况均获得严格证明。

57年悬而未决的经典难题

「摆圆」问题的标准表述是:给定N个半径为1的小圆盘,如何将它们塞进一个尽可能小的大圆中,使得所有小圆盘完全位于大圆内部且互不重叠。数学家Udo Pirl在1969年给出了N≤10的证明,此后数十年间无人能进一步突破。该问题看似简单,但证明某个排列已是最优解,需要穷举无限种可能性。

GPT-6 Astra分步攻克N=15至20

爱好者nor首先让GPT-6 Astra处理N=15的情况——模型成功给出严格证明后,再将同一方法推广至16、17、18和20。GPT-6 Astra采用三层证明策略:先通过几何约束将无限种排列缩减为有限情况;再利用角度关系排除大量不可能的排列;最后由计算机枚举剩余可能性,并用几何刚性证明确认已达到最优解。nor本人在十多年前就关注了这一问题,在AI出现之前始终找不到突破口。

AI辅助数学研究的新范式

此次证明的特别之处在于,GPT-6 Astra并未直接输出最终答案,而是通过「分步验证—逐步推广」的方式与人类研究者协作。这标志着AI在数学研究中的角色正从工具向协作者演进。数学家陶哲轩此前提出「数学2.0时代」概念,认为AI将成为数学家的助手而非替代品,此次证明是这一趋势的最新佐证。

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