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GPT-5 Pro独立做数学研究!读论文后给出更精确边界,OpenAI总裁:这是生命迹象

AI学霸GPT-5 Pro:不做题海战术,直接发明新公式!

AI界的爱因斯坦降临?

听说OpenAI的研究人员最近给GPT-5 Pro喂了一篇数学论文当”下午茶”,结果这位AI界的学霸不仅把论文消化得干干净净,还顺手在论文边上做了”批注”——更正了原文的错误!这就像你请朋友去家里吃饭,结果人家自己下厨做了一桌米其林三星大餐。

数学研究的”降维打击”

具体来说,这个聪明的AI在凸优化问题中发现:

  • 原文给出的边界阈值像个宽松的运动裤
  • 自己证明的结果则是条完美合体的定制西装
  • 连证明过程都比原文更加优雅简洁
  • 研究人员看到这一幕的表情,大概就像发现自家金毛偷偷帮忙做了微积分作业。

    互联网的集体震惊

    这条消息一出,网络立即炸锅:

  • 数学系学生纷纷表示要改行送外卖
  • 教授们开始检查自己最近发表的论文
  • 推特网友半天就贡献了230多万次”OMG”
  • “以后发论文前是不是该先让AI审稿?”*——某位已经开始怀疑人生的研究者
  • 人类的最后尊严

    不过别担心,至少目前AI还不会:

  • 在证明数学定理时偷吃零食
  • 因为研究进展不顺而摔铅笔
  • 对着黑板上的公式叹气说”这题太难了”
  • 人类的这点小情绪,暂时还是我们独有的”优势”。
    GPT-5 Pro独立做数学研究!读论文后给出更精确边界,OpenAI总裁:这是生命迹象

    AI科研界的弯道超车大戏

    这位研究人员的处境简直就像熬夜写完作业,结果发现学霸同桌第二天早上就交了一份更猛的版本——人类的论文不仅抢先发表,甚至还紧急更新了个“加强补丁版”,直接把GPT-5 Pro的成绩单又给覆盖了!
    但别急着给AI点蜡,因为:

  • GPT-5 Pro的解题思路完全是
  • “虽然终点线被挪了,但我可是自己抄近道跑过来的!”

  • OpenAI总裁的激情点评
  • 直接给这台机器颁发了“生命迹象认证章”(比三好学生奖状高级多了)
    本质上这就是场:

  • 人类和AI用论文打网球*——你发个扣杀,我回敬个ace球,最新比分1:1平!
  • GPT-5 Pro独立做数学研究!读论文后给出更精确边界,OpenAI总裁:这是生命迹象

    凸优化曲线是凸的吗?

    凸优化曲线到底够不够”凸”?——一场关于数学曲线的哲学探讨

    1. 论文简介:一场数学界的”曲线美学”辩论

    在数学优化领域,”凸”(convex)一直是个让人又爱又恨的词。爱它,因为凸函数的优化基本不会坑你;恨它,因为它有时会出乎意料地不按常理出牌。
    这篇论文研究了这样一个看似简单但实际暗藏玄机的问题:如果你用梯度下降法(Gradient Descent)优化一个光滑凸函数,那么函数值的下降曲线(f(x_n) vs. n)是凸的吗?
    换句话说,这条优化曲线是否也遵循”凸”的江湖规矩? 如果它是凸的,那就意味着优化速率的下降是”优雅单调”的;如果不是……那可能意味着你的数学直觉被自己的优化算法欺骗了。

  • 2. 数学版”速度与激情”:优化曲线的凸性揭秘

    2.1 什么是优化曲线的”凸性”?

    想象你正在开车下坡(代表梯度下降),如果速度(优化速度)是越来越慢的(即减速是单调的),那么你的”速度-时间”曲线就是凸的。否则……你可能需要检查刹车片。
    在数学优化中:

  • 凸优化曲线 = 优化速率(Δf(x_n))单调下降
  • 非凸曲线 = 优化速率可能跳来跳去,像过山车一样
  • 2.2 论文的核心发现:

    梯度下降算法在光滑凸函数上的轨迹不总是凸的!也就是说,你的优化速度可能会在某些时候意外”加速”,就像刹车失灵了一样。

  • 论文用严格的数学证明了:*
  • 某些凸函数经过梯度下降优化时,优化曲线确实是凸的(谢天谢地)。
  • 但某些情况下,优化曲线可能局部不凸——这意味着你的下降速度可能在某一刻突然变快,破坏了优雅的单调规律。
  • 3. 结论与嘲讽时间:数学家 vs. 直觉

  • 数学家的潜台词:* “你以为所有关于凸的东西都会乖乖按照你的直觉走?天真!”
  • 对优化研究者:你们可能一直默认优化曲线是凸的,但现在,醒醒吧
  • 对深度学习从业者:反正你们也不在乎凸不凸(因为非凸优化才是现实),但至少现在你们可以在开会时说:”其实即使是凸的世界,也没那么完美”
  • 当然,这篇论文还是很严谨的,它不仅证明了哪些情况下优化曲线会保持凸性,还给出了反例,说明为何直觉有时会翻车。所以,如果你的优化曲线某天突然”不听话”地变快了,别惊慌——数学早就警告过你!

  • 4. 最后的一点幽默建议

  • 如果你的优化曲线是凸的 → 喝杯咖啡庆祝一下,因为你的优化过程”情绪稳定”。
  • 如果你的优化曲线不凸 → 别慌,梯度下降只是在狂野狂奔,可能需要调小步长。
  • 如果你根本看不懂这篇论文 → 没关系,反正大多数人也只关心loss有没有下降,谁管曲线凸不凸呢?
  • (完)
    GPT-5 Pro独立做数学研究!读论文后给出更精确边界,OpenAI总裁:这是生命迹象

    关于优化曲线的凹凸性:一场数学家的舞蹈派对

    说到优化曲线凸不凸这个问题,就像是在问一个舞者能不能跳出优雅的弧度——步长(step size)就是这个舞者的节奏感,决定了这支数学华尔兹是否流畅好看。

    关键知识点:

  • 凹得波澜不惊(凸性保证)
  • 当你的步长 η ∈ (0, 1/L](L是平滑度),优化曲线保准像个漂亮的抛物线,完美地凹(凸)。
  • 怎么做到的? 其实就是不让舞步太大,避免踩到自己的脚。
  • 可能会扭腰(非凸可能)
  • 如果你调皮一点,把步长调成 η ∈ (1.75/L, 2/L),虽然优化过程还在前进,但曲线可能变成一条蛇形走位——凸不凸?说不准!
  • 就像跳舞时腿迈得太开,虽然你还在往前走,可姿势已经扭曲了……
  • 无论如何,梯度下降绝对在减肥(梯度范数递减)
  • 在整个收敛区 η ∈ (0, 2/L]梯度范数 ||∇f(xₙ)|| 都在单调递减——说明梯度下降确实在减肥(减少误差),但曲线形状仍然可能走歪。
  • 连续版本(梯度流)vs 离散版本(梯度下降):艺术家 vs 打工人

  • 优雅的连续版(梯度流)
  • 如果 f 可导且凸,梯度流的优化曲线就像画家的曲线,永远凸
  • 如果 f 不保证二阶可导,但至少光滑且凸,优化曲线依然优雅凸出,仿佛在跳芭蕾。
  • 打工人般的离散版(梯度下降)
  • 相比之下,离散版本的凸性还得看步长脸色行事(跟舞步大小有关),得靠辅助函数 gₖ(t) 把离散步转化为连续分析,才能证明曲线是不是真的凹了。
  • 证明魔法:你以为是离散?其实能变连续!

    作者想证明 序列{f(xₙ) – f(xₙ₊₁)} 非递增(即优化曲线凹),于是他们召唤了一个辅助函数 gₖ(t),让离散的迭代变成连续的积分,然后利用凸函数的特性推演稳定性。
    这个过程,就像把一个跳机械舞的人变成丝绸舞者——从离散到连续,数学版“冰与火之歌”

    结论?

  • 控制好步长,优化曲线乖乖凹(凸)给你看。
  • 玩大了? 虽然还在收敛,但曲线可能会凹得像个波浪线……
  • 如果是梯度流? 放心,它总是凹(凸)的,像牛顿的理论那么完美。
  • 总而言之,步长是优化曲线的灵魂调音师——别让它跑调!
    GPT-5 Pro独立做数学研究!读论文后给出更精确边界,OpenAI总裁:这是生命迹象

    数学证明也能这么”非主流”?

  • 1. 谁说函数一定要规规矩矩?*
  • 想象一下数学家们在实验室里捣鼓函数的场景:

  • 第一步:拿出一堆二次函数和线性函数(就像把乐高积木和橡皮泥混在一起)
  • 第二步:把它们随机拼接成一个”弗兰肯斯坦”式分段函数
  • 第三步:露出狡黠的微笑说”让我们看看这个怪物怎么跳舞”
  • 2. 精选VIP初始点:x₀ = -1.8*
  • 这个数字可不是随便选的,它就像是:

  • 电影里的关键道具
  • 侦探小说里的决定性证据
  • 魔术师的秘密机关
  • 3. 三步计算见分晓*
  • 数学家们计算出前三步的值后:

  • 发现:后面的下降量居然比前面大!
  • 反应:就像看到咖啡杯里的茶叶向上飘一样震惊
  • 结论:这函数绝对是数学界的”叛逆青年”,完全不按凸函数的基本法来
  • 4. 数学界的”违章建筑”*
  • 这个证明本质上就是:

  • 在规整的数学城市里竖起一栋造型奇特的建筑
  • 所有路过的数学家都得停下来拍照发朋友圈
  • 最后城管(数学公理)过来贴了个”非凸”的罚单
  • GPT-5 Pro独立做数学研究!读论文后给出更精确边界,OpenAI总裁:这是生命迹象

    数学证明的那些小道消息

    听说你想详细了解GPT-5 Pro的证明过程?让我来告诉你一些内幕消息~

  • 关于边界问题的独家报道:就像体育记者只关心谁站在场地边界线上吵架一样,GPT-5 Pro的证明也只针对那些”站得最靠边”的问题
  • 四个神秘结论的去向:后面四个结论的证明简直比明星私人行程还神秘,它们的证明过程现在正住在某个五星级论文里度假
  • 友情提示:想探究全部细节的话,你得准备好VIP通行证(也就是那篇原论文),这可比排队买演唱会门票难多了!毕竟要读懂数学论文,你得先通过”数死早”这个基础关卡
  • 爆料*:据不愿意透露姓名的数学符号透露,证明过程还包括了许多令人眼花缭乱的公式舞步,绝对比芭蕾舞还优雅!
  • GPT-5 Pro给出新边界

    学术界的马拉松比赛

    在这篇论文的初稿里,作者就像拿着一把钝剪刀到处裁剪问题。他们勉强证明了两种情况:

  • 步长小于等于1/L(嗯,稳得像蜗牛爬树)。
  • 步长大于1.75/L(直接起飞,但不知道飞哪儿去)。
  • 至于中间的区间 (1/L, 1.75/L]?不好意思,那是一片神秘的混沌地带,作者摆了摆手说:“这事儿谁爱研究谁研究。”
    而现在,GPT-5 Pro 登场了!它不仅自带“显微镜”级别的数学工具,还用了一堆让人类看一眼就会密集恐惧的不等式技巧,花了17分半硬是把1/L的边界挪到了1.5/L!这可不得了,相当于把慢悠悠的自行车升级成了小电驴。
    不过别高兴太早,人类审稿人检查这其中的逻辑用了25分钟。至于GPT-5 Pro读完论文并给出证明总耗时?更长!(看来AI读论文也分不清重点,说不定还在偷偷刷arXiv的热门话题呢。)
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    当AI也开始玩数学体操

    GPT-5 Pro的数学小花招

    你以为只有人类会玩数学游戏?错了!GPT-5 Pro这次直接上手,把优化曲线凸性问题变成了一个代数魔术表演。核心思路虽然没啥新鲜的(这不重要),但关键在于它怎么花样炫技

  • 基础操作:证明函数值下降量递减?老套路。
  • 进阶玩梗:突然掏出Bregman散度不等式,笑得像个数学反派:”想不到吧?我还能更紧!”
  • 神来之笔:不等式二选一

    GPT-5 Pro表示:”光用标准共强制性(cocoercivity)不等式?太无聊了!”
    于是它左手一个Bregman散度(提供超紧下界),右手一个共强制性不等式直接跳了个数学探戈,把凸性条件切割得比米其林三星牛排还要精细。

    最终效果

    原本枯燥的数学证明,愣是被它玩成了不等式叠叠乐——不愧是Pro版本,连优化都搞出了”尊享VIP体验”。
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    GPT-5 Pro 闹乌龙:数学家们把论文写成连续剧

  • 第一集:发现惊喜,但不急着发表*
  • 科学家们兴冲冲地发现了 GPT-5 Pro 的重大突破,正准备开香槟庆祝时,突然发现:
    “等一下,咱们的计算器是不是还漏了几个小数点?”于是,论文攥在手里,愣是没人敢发。

  • 第二集:神秘作者闪现,补丁更新*
  • 就在大伙儿犹豫不决的时候,一位新作者 空降 进论文,带来了一段奇妙证明:
    “朋友们,你们之前的区间没闭合?别担心,我用手电筒找到了那个黑暗角落,现在 1.75/L 就是个精准界限,不能再准的那种。”(科研圈的神秘传统:永远有人在最后时刻拯救世界。)

  • 第三集:数学魔术——三个不等式变一个定理*
  • 新来的大神用 凸L-光滑函数的Bregman散度不等式,给现有的三个不等式(也就是 x₀ vs x₁x₁ vs x₂x₀ vs x₂ )分别打上了不同的 “数学权重”,然后……

  • 一顿操作猛如虎,梯度项们集体投降!*
  • 最终,原来那些乱七八糟的梯度组合,在各种恒等式的降维打击下,乖乖躺平。

  • 幕后花絮*:
  • 原研究者:”等等,我们是不是该重新检查一遍?”
  • 新作者:”别查了,我已经帮你们都证完了。”
  • GPT-5 Pro:”不好意思,我刚才算错了吗?”(无辜脸)
  • 结论*:数学家的论文更新速度,比程序员修Bug还快。
  • GPT-5 Pro独立做数学研究!读论文后给出更精确边界,OpenAI总裁:这是生命迹象

    当AI开始做数学作业:GPT-5 Pro的奇妙冒险

  • 事情是这样的…*
  • 想象一下,你的数学作业被一个AI搞定了,而且它居然不是靠抄作业!
  • GPT-5 Pro就像那个上课总说自己“独立完成的”同学,但这次老师真的找不到它的参考书了。
  • “人类扳回一城”? 听起来像《复仇者联盟》里的剧情,只不过这次反派是数学公式。
  • GPT-5 Pro的「数学侦探」之旅

  • 它不是抄的! 新版论文证明跟它的方法不同,AI这次真的自己动脑筋了。
  • 边界的精确化:就像你的减肥计划,总是说“明天开始”,但AI这次真把数学边界算清楚了。
  • 人类:“等等,这AI是不是偷偷下载了什么数学外挂?” GPT-5 Pro:“不,我只是比你会用计算器。”
  • 参考文献?不存在的!

  • 通常AI都会引用一堆链接(比如什么[1][2][3]),但这次它根本没参考。
  • 就像你做PPT时只会复制维基百科,而AI已经学会了编瞎话(划掉)自主创作
  • 人类数学家:“所以……它的证明是原创的?” AI:“不然呢?难道要我写‘参考课本第42页’吗?”
  • (编辑:克雷西 | 来源:量子位,但别指望我们给AI发稿费)

  • 总结:AI不仅会解数学题,现在还会用不同方法证明数学规律,而且不需要参考答案*——这让多少考前突击的大学生泪流满面啊!
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