人工智能似乎每周都在攻克新的数学难题。上个月,仅OpenAI一家就发布了719篇声称解决了该领域部分最难问题的手稿。然而,即便是计算机检查也可能出错。在经历多年的AI生成低质内容泛滥后,人们难免会担心,数学领域是否也会步其后尘。

AxiomMath正押注数学能够避免这种命运,它的方式不是放慢脚步,而是建立在更坚实的基础之上。这家估值16亿美元的初创公司,希望打造一个经过验证的基础体系,让AI智能体能够依赖它来编写软件,并最终用于科学研究。

周三,该公司宣布已完成对Stacks Project的形式化验证,这是人类撰写过的规模最大的数学著作之一。数学家们通常对Stacks给予极高的评价——哥伦比亚大学数学家彼得·沃伊特曾表示,"没有什么能与之相提并论",并将该项目比作20世纪重塑数学基础的著名"布尔巴基丛书"系列。

沃伊特在哥伦比亚大学的同事约翰·德·琼于2005年创立了Stacks Project,作为一个开源参考资料库。此后,数学家们不断为其贡献内容,从大学水平的代数一直构建到代数、几何和数论领域最前沿的思想。

该公司的AI智能体团队将这部约7654页的文献库,转化为约1600万行经过计算机检验的代码。

数学形式化是一种确保其底层结构严谨性的方法。数学家们用一种名为Lean的编程语言将证明重写为代码,再通过一个叫做证明助手的程序逐行检查代码。如果证明通过检查,数学家就可以确信其在逻辑上是站得住脚的。

工程师们运用同样的理念——形式化验证,来确认芯片设计的正确性,而法国的研究人员则用它来排查计算家庭福利的软件中存在的漏洞。

对于像Stacks Project这样的文献库而言,逐一检验定理只是工作的一部分。Stacks中的定理和定义彼此相互关联,每一条都建立在前面结果的基础之上。就像一棵家族树一样,Stacks中的许多成果都能追溯到此前的内容。

这种紧密的关联性,最初让Axiom团队对项目能否成功心存疑虑。团队必须在大约1600万行Lean代码中,保持每一处关联完整无损。

"生活中,规模庞大的事物和精细脆弱的事物往往难以兼容,"Axiom首席执行官卡琳娜·洪告诉TechCrunch。"[Stacks]是数学基础的成果集合。你需要[定理]保持一致,不能自相矛盾。你需要定义之间不产生冲突。"

这位25岁的首席执行官从斯坦福大学数学博士项目退学,于2025年3月创立了这家公司。今年3月,Axiom完成了由Menlo Ventures领投的2亿美元A轮融资。

"我们当初并不确定,'氛围编程'式的方法能否保留Stacks的精妙之处,"洪说道。

为完成这一项目,团队给予其智能体一个较为松散的结构,并让它们并行运作。Axiom技术团队成员阿什温·斯瓦米纳坦表示:"在Stacks项目中,我们确实设定了一种层级结构……[但]这并非一个完全自上而下、规定每个智能体具体任务的体系。智能体会自行寻找任务,并识别出可以并行处理的工作内容。"

Axiom还自行训练了擅长数学的模型,洪表示,这种方法是大多数其他验证类初创公司所未曾采用的。起初,团队依靠内部一位Lean专家,向智能体传授人类的审美判断力。洪表示,随着时间推移,这些智能体已经学会了自主形成这种判断力。

这一成果填补了数学形式化领域最大的空白之一。斯瓦米纳坦说:"纵观数学形式化已经完成的领域,你会发现一个巨大的空白地带,而这个空白恰恰覆盖了代数几何。"

斯瓦米纳坦表示,在此之前,希望用Lean检验代数几何新成果的研究人员几乎没有什么现成基础可以依托。"而现在,他们有了。"

Axiom认为,每一个经过验证的成果都将成为一块基石,使未来的证明能够依托已检验过的数学成果,而无需从零开始。加州大学洛杉矶分校数学家、菲尔兹奖得主陶哲轩,曾更为简洁地阐述过这一普遍规律:"你拥有的形式化证明越多,你就能创造出更多的形式化证明。"

数学家并非Axiom唯一的目标受众。长期以来,开发者一直难以保证自己的代码不存在漏洞和安全隐患。随着AI智能体承担起越来越多的全球代码编写工作,这一问题正日益凸显。

Axiom押注的是,未来的软件将需要建立在经过验证的基础之上,就像Stacks现在所实现的那样。

"我们相信,数学是人们开始构建这些体系的起点领域,而且这种能力是可迁移的,"斯瓦米纳坦说。"智能体可以阅读我们的代码、理解它,并在此基础上构建新的基础设施。我们的Lean形式化成果,如今已成为智能体可以在其上进行构建的基底。"

Axiom的智能体构建Stacks的方式——并行工作、自主选择任务——在洪看来,正是未来AI工作模式的缩影。她认为,AI智能体需要一个构建精良、可复用的知识体系,才能避免生产出低质内容。

"你希望[智能体]拥有一个可复用的资料库,供它们在此基础上构建,并不断拓展前沿,"洪说。"如果你从一开始就以糟糕的工程选择'倾倒劣质内容',那么之后它们想要拓展这一边界将会非常困难。"

洪对这种方法信心十足,甚至公开发出挑战:"我公开向所有编程公司发起挑战,希望它们也能在这样的规模上开展形式化验证工作。"

Techcrunch