
微新创想:近日中国科研团队在高维数学领域取得重大突破,成功利用人工智能系统性地解决了300多年前牛顿提出的亲吻数问题。这一成果标志着AI在复杂数学问题研究中的里程碑式进展。
亲吻数问题最早由牛顿与数学家格雷戈里在1694年展开争论。他们探讨的是在三维空间中,一个球周围最多可以紧密排列多少个相同大小的球。牛顿认为是12个,格雷戈里则提出13个。直到1953年,数学界通过严格证明确认了牛顿的答案。然而,当问题扩展到更高维度时,研究迅速进入无人区。过去50年间,该领域仅有7次实质性的进展,传统方法难以有效迁移和复用。

上海科学智能研究院携手北京大学和复旦大学,自主研发了PackingStar强化学习系统。该系统实现了跨维度、成体系的突破,在12、13、14、17、20、21、25至31维共9个维度中,刷新了亲吻数和广义亲吻数的纪录。特别是在13维空间中,团队找到了优于1971年以来所有有理构造的新解。在14维等维度,更是发现了超过6000种新的构型。
此次突破不仅在数学理论上具有重要意义,更带来了研究方法的革新。团队建立了稳定的人机协作模式:由人类设定研究边界,AI负责高速构造和搜索,人类再对抽象结果进行验证。这种模式使高维几何探索从以往的单点尝试,转变为系统化的推进方式。
面对高维搜索空间指数级增长和计算任务的复杂性,PackingStar项目通过自主研发底层算子、优化GPU计算流程以及建立自动Checkpoint机制,显著提升了计算效率。系统实现了千卡级任务的断点续传功能,搜索速度提升数倍,累计节省了超过10万GPU卡时。这一技术突破为未来高维数学问题的研究提供了强有力的支持。
