人工智能刚刚证明了埃尔德斯问题#124。
AI just proved Erdos Problem #124

原始链接: https://www.erdosproblems.com/forum/thread/124#post-1892

亚里士多德的解法如下。它出奇地简单。设 $(a_n)$ 为 $d_i$ 的幂的序列(已排序,包含重复项)。例如,如果 $d_1=2$ 且 $d_2=3$,则序列为:$1,1,2,3,4,8,9,16,27,\ldots$。我们想要证明每个正整数都是一个子序列和。这等价于 $a_{n+1} -1 \leq (a_1+\dots +a_n)$。右侧是 $\sum_{i=1}^k (d_i^{e_{i,n}}-1)/(d_i-1)$,其中 $e_{i,n}$ 是在第一个 $n$ 项中尚未出现的 $d_i$ 的第一个幂。它被 $\min_i (d_i^{e_{i,n}}-1)$ 下界。然而,$a_{n+1}=\min_i d_i^{e_{i,n}}$。完成。请注意,$e_{i,n}$ 的定义存在一些歧义。在例子 $d_1=2, d_2=3$ 中,我们可以任意决定 $a_1$ 是 $2$ 的幂,$a_2$ 是 $3$ 的幂,所以 $e_{2,1}=0$ 但 $e_{2,2}=1$。

## 人工智能解决埃尔德斯问题#124及更多 近期人工智能的进展在数学问题解决方面引起了波澜。据报道,一个人工智能模型已经证明了埃尔德斯问题#124,此前它也成功解决了埃尔德斯问题#340(使用ChatGPT来形式化证明)。GPT-5也协助解决了埃尔德斯问题#848。然而,讨论显示出细微之处:人工智能通常是*辅助*解决问题,而不是独立解决,经常形式化现有的证明或快速测试想法。 关于这些成就的意义存在争论。一些人认为这是朝着“数学超智能”迈出的巨大一步,而另一些人则强调人工智能擅长自动化研究中繁琐的方面,例如探索无数失败的尝试。一个关键点是,当前的人工智能依赖于现有的数学框架;解决需要完全新的数学概念的问题仍然是一个挑战。 通过Lean等形式化系统进行验证至关重要,但仍然存在问题,即所解决的问题版本是否与埃尔德斯最初提出的问题完全一致。这场讨论凸显了关于智能本质以及人工智能在数学中作为工具与发现者角色的更广泛争论。
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原文

Aristotle's solution is as follows. It is surprisingly easy.

Let $(a_n)$ be the sequence of powers of $d_i$ (sorted, with multiplicity). For example, if $d_1=2$ and $d_2=3$, then the sequences is: $1,1,2,3,4,8,9,16,27,\ldots$.

We want to show that every positive integer is a subsequence sum. This is equivalent to $a_{n+1} -1 \leq (a_1+\dots +a_n)$. The RHS is $\sum_{i=1}^k (d_i^{e_{i,n}}-1)/(d_i-1)$, where $e_{i,n}$ is the first power of $d_i$ that has not ocurred in the first $n$ terms. This is bounded below by $\min_i (d_i^{e_{i,n}}-1)$. However, $a_{n+1}=\min_i d_i^{e_{i,n}}$. Done.

Note, there is some ambiguity in the definition of $e_{i,n}$. In the example $d_1=2, d_2=3$, we can decide arbitrarily that $a_1$ is a power of $2$ and $a_2$ is a power of $3$, so $e_{2,1}=0$ but $e_{2,2}=1$.

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