OpenAI的Navier-Stokes发布包含了Lean 4的形式化证明
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OpenAI宣布使用Lean 4为Navier-Stokes方程提供了形式化证明,将形式化验证的成本从数万小时减少到仅17小时,突显了人工智能在数学和验证中的变革性作用。
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# 无人谈论的纳维-斯托克斯方程部分
来源:https://www.johndcook.com/blog/2026/09/09/formal-method-revolution/
昨日OpenAI宣布了一项证明,解决了流体力学中纳维-斯托克斯方程的一个长期悬而未决的问题。此次公告如预期般引发广泛关注,但我注意到OpenAI这项工作中有一个被忽略的维度:他们在发布人类可读证明的同时,也公开了对应的Lean 4形式化证明。
近期已有不少数学猜想通过AI方法得以解决,这些成果同样伴随着形式化证明的发表,尤其多采用Lean 4系统。
直到最近,生成机器可验证的形式化证明仍是一项**异常繁琐**的工作。2005年,Henk Barendregt与Freek Wiedijk曾写道(https://www.cs.ru.nl/~freek/notes/RSpaper.pdf):
> 为说明形式化所需的工作量,我们估算形式化本科数学教材单页内容大约需要一周工作日(五个每天八小时的工作日)。
这曾是经验法则:**每页耗时四十小时**。而这是针对本科教材的估算。研究论文的内容密度远高于教材,且教材第100页的内容通常建立在前99页的基础之上,而研究论文中的单句话语可能涉及所有已发表的先期成果。
假设形式化研究论文的单页工作量是本科教材的20倍,那么形式化OpenAI这篇166页的论文将需要132,800人时。而OpenAI仅用17小时就在Lean中完成了证明验证。我谨慎使用"革命性"一词,但将成本降低**四个数量级**确实具有颠覆意义。
我曾为撰写一篇简短的博客文章,使用AI生成形式化证明来检验工作。若需支付他人一周薪资来验证成果,我根本不敢想象这种做法。
形式化验证不仅适用于数学领域。例如,可以形式化验证安全策略集的内在一致性,并确认在特定假设下能实现预期目标;可以验证智能合约是否确实设定了最高责任限额;还能验证关键任务算法的正确性。这些问题的形式化难度低于数学研究,且投资回报率更易量化。
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