乐于分享
好东西不私藏

AI解出668阶哈达玛矩阵:悬置多年的数学难题,被Claude拿下了

AI解出668阶哈达玛矩阵:悬置多年的数学难题,被Claude拿下了

导读:Anthropic的Claude成功构造668阶哈达玛矩阵——一个数学家悬置多年的构造难题。更震撼的是,在FrontierMath的50个开放问题中,这已是AI解出的第4题。当AI开始做"真正的数学",我们该如何重新定义"智能"?

AI解出668阶哈达玛矩阵:一道悬置多年的数学难题,被Claude拿下了

AI做数学题不新鲜,但AI解出一道数学家都还没解出来的题,这就值得说道说道了。

8月15日,Anthropic宣布:Claude成功构造出668阶哈达玛矩阵,一举扫清了2000阶以下全部12个悬而未决的阶数。这也是FrontierMath 50个开放问题中,AI解决的第4题

一、先说人话:什么是哈达玛矩阵?

哈达玛矩阵(Hadamard Matrix)是一个每行每列元素只取±1、且任意两行互相"正交"的方阵。

  • 可以把它想象成一个"完美平衡"的表格:任何两行对比,恰好一半位置相同、一半不同
  • 它是通信、编码、信息论、实验设计等领域的底层工具,5G信号、量子计算、核磁共振里都有它的身影

◆ 难在哪?

理论早已证明:矩阵阶数必须是4的倍数。而反过来是否每个4的倍数都存在对应的哈达玛矩阵,无人知晓。

  • 2阶、4阶、8阶……小的阶数早就构造出来了
  • 但越往上,构造难度呈爆炸式增长,需要极其精巧的代数组合技巧
  • 2000阶以下长期残留12个"钉子户",668阶正是其中之一

▲ 由±1方格构成的抽象矩阵视觉图,蓝紫科技风

二、Claude是怎么解出来的?

这不是"暴力穷举"能解决的问题——668阶矩阵的搜索空间是天文数字,宇宙热寂都算不完。

Claude的路径更接近人类数学家的做法:

  • 调用代数工具箱
    :借助已有构造方法(如Williamson型、Base序列法)建立框架
  • 组合搜索+约束求解
    :在强约束下做剪枝搜索,避开指数级空间
  • 自我验证
    :构造完成后程序化验证正交性,确保结果严格成立

最终产出的不是一个"近似解",而是经得起形式化验证的精确构造。这也是它被承认为"解决"的原因。

换句话说,AI不是算力碾压,而是学会了数学家的思维方式——先猜结构,再填细节,最后验证。

三、FrontierMath:AI攻克数学明珠的进度条

FrontierMath收录了50个当代数学界的开放难题,号称"AI难以企及的最后一关"。如今进度条是这样的:

里程碑
意义
第1题
AI首次进入人类未解领域
第4题(本题)
构造类难题被攻破
剩余题目
多为需要全新数学思想的"硬骨头"

从"做对高考题"到"解出未解题",AI用了不到三年。

四、对教育和科研的冲击波

这场突破的意义,远超数学圈。

◆ 1. 数学研究范式变了

"人提猜想、AI验证/构造"的协作模式正在成型。未来数学家的核心能力,可能从"计算功底"转向"提出好问题的品味"。

◆ 2. 科研加速器

哈达玛矩阵这类组合构造问题,广泛存在于芯片设计、通信编码中。AI能解构造题,意味着工程领域的"卡脖子"优化问题多了新解法。

◆ 3. 教育需要重估

当AI能解未解之谜,刷题式数学教育的价值逻辑被动摇。提出问题、设计框架、判断结果的意义——这些恰恰是AI短期内难以替代的,也是教育应该发力的方向。

五、冷静的注脚

也别急着宣布"数学家失业":

  • 哈达玛猜想(任意4的倍数阶都存在)依然是 open problem,668阶只是补全了2000以下的最后一块拼图
  • 剩下的FrontierMath难题,多需要全新的数学思想,AI目前更多是"高级工匠"而非"思想者"
  • 但趋势已经清晰:AI能触及的数学上限,每年都在肉眼可见地抬高
或许再过十年回看,668阶这一天,会是"AI成为数学合作者"的起点。

你觉得AI未来能拿下菲尔兹奖级别的工作吗?留言区见。

#Claude #人工智能 #数学 #前沿研究


# Claude# 数学# 人工智能# 前沿研究