從數(shù)論到拓?fù)洌珼eepSeek-Prover-V2正在重塑數(shù)學(xué)推理
數(shù)學(xué)證明一直是智力的試煉場。它不僅在理論研究中占據(jù)核心位置,更是科學(xué)探索和工程應(yīng)用的重要基石。隨著數(shù)學(xué)推理問題的復(fù)雜性不斷提高,自動化數(shù)學(xué)證明系統(tǒng)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。4 月 30 日,DeepSeek-Prover-V2的問世標(biāo)志著數(shù)學(xué)人工智能從探索性嘗試邁向更加系統(tǒng)、高效的推理時代。
數(shù)學(xué)證明的自動化目標(biāo)由來已久,傳統(tǒng)證明系統(tǒng)(如 Lean、Isabelle、Coq)雖然提供了嚴(yán)格的邏輯推理工具,但往往依賴人工輸入和規(guī)則約束,導(dǎo)致證明過程冗長且難以泛化。此外,這些系統(tǒng)無法充分利用現(xiàn)代大模型的強(qiáng)大推理能力,在復(fù)雜數(shù)學(xué)問題上依然面臨挑戰(zhàn)。如何讓 AI 在數(shù)學(xué)定理證明上邁出更具創(chuàng)造性的步伐?如何讓模型不僅僅是符號操作者,更能像數(shù)學(xué)家一樣拆解問題、推理邏輯?DeepSeek-Prover-V2 的出現(xiàn),試圖填補(bǔ)這條鴻溝。
在數(shù)學(xué)人工智能領(lǐng)域,神經(jīng)定理證明(Neural Theorem Proving)是近年來極具潛力的方向。它結(jié)合了深度學(xué)習(xí)與邏輯推理,使模型不僅能夠“計算”,更能“推導(dǎo)”。但是數(shù)學(xué)定理往往涉及層層遞進(jìn)的邏輯結(jié)構(gòu),單純依靠通用大模型的自回歸生成方式,難以確保證明的完整性與嚴(yán)謹(jǐn)性。因此DeepSeek-AI 研究團(tuán)隊提出了一個核心理念——子目標(biāo)分解。即:將一個復(fù)雜定理拆解為一系列子問題,讓 AI 模型逐步遞歸求解,從而最終構(gòu)造出完整的數(shù)學(xué)證明。這種策略不僅模仿了人類數(shù)學(xué)家的推理思維,也使得神經(jīng)定理證明模型更具條理性和高效性。
DeepSeek-Prover-V2 的關(guān)鍵使命是建立一個高效、精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)證明 AI。它結(jié)合了強(qiáng)化學(xué)習(xí)與遞歸子目標(biāo)分解,以提升模型的數(shù)學(xué)推理能力。其核心策略包括:
- 利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化數(shù)學(xué)證明的推理過程,確保模型逐步接近最優(yōu)解。
- 構(gòu)建自然語言推理(Chain-of-Thought,CoT)與正式化 Lean 證明的統(tǒng)一框架,讓模型既能理解數(shù)學(xué)推理,又能生成嚴(yán)格的證明代碼。
- 提出兩階段訓(xùn)練策略,分別針對高效生成(non-CoT)與高精度推理(CoT),以滿足不同復(fù)雜度的問題需求。
這一系列方法的結(jié)合,使 DeepSeek-Prover-V2 成為數(shù)學(xué) AI 領(lǐng)域的突破性進(jìn)展。
圖1|DeepSeek-Prover-V2的基準(zhǔn)性能。在AIME基準(zhǔn)測試中,DeepSeekV3使用自然語言推理的標(biāo)準(zhǔn)查找答案任務(wù)進(jìn)行評估,而證明者模型生成精益代碼,為給定的正確答案構(gòu)建形式證明。
DeepSeek-Prover-V2 采用遞歸子目標(biāo)分解策略,使復(fù)雜定理的推理路徑更清晰,同時借助強(qiáng)化學(xué)習(xí),使證明過程逐步逼近數(shù)學(xué)邏輯的嚴(yán)密性。其主要技術(shù)創(chuàng)新包括:
- 提出新型遞歸子目標(biāo)分解方法,能夠自動拆解復(fù)雜定理,提高推理的可讀性與可操作性。
- 采用兩階段訓(xùn)練策略:
1.非鏈?zhǔn)酵评砟J剑╪on-CoT) 側(cè)重于快速生成 Lean 證明,適用于高效數(shù)學(xué)驗證任務(wù)。
2.鏈?zhǔn)酵评砟J剑–oT) 強(qiáng)調(diào)逐步闡述數(shù)學(xué)推理過程,使證明過程更透明、更符合人類數(shù)學(xué)家推理習(xí)慣。 - 強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化推理過程,通過策略改進(jìn)和獎勵信號,引導(dǎo)模型生成更高質(zhì)量的數(shù)學(xué)證明。
- 冷啟動數(shù)據(jù)生成技術(shù),結(jié)合 DeepSeek-V3 的數(shù)學(xué)推理能力,構(gòu)建高質(zhì)量數(shù)學(xué)訓(xùn)練數(shù)據(jù),使 AI 在復(fù)雜數(shù)學(xué)問題上具備更強(qiáng)的泛化能力。
這一系列創(chuàng)新,使 DeepSeek-Prover-V2 在多個數(shù)學(xué)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集上取得了顯著的突破:
- miniF2F 通過率達(dá) 88.9%,刷新神經(jīng)定理證明模型的記錄。
- ProofNet 在本科數(shù)學(xué)問題上的推理表現(xiàn)優(yōu)異,展現(xiàn)出良好的泛化能力。
- PutnamBench 成功解決 49/658 道數(shù)學(xué)競賽問題,突破 AI 在高等數(shù)學(xué)推理上的瓶頸。
- CombiBench 在組合數(shù)學(xué)問題上的表現(xiàn)也表明其推理能力已不僅限于數(shù)論和代數(shù)領(lǐng)域。
- ProverBench 作為最新的數(shù)學(xué)基準(zhǔn)測試,DeepSeek-Prover-V2 在多個數(shù)學(xué)領(lǐng)域均展現(xiàn)了領(lǐng)先的推理能力。
圖2|DeepSeek-Prover-V2采用的冷啟動數(shù)據(jù)收集過程概述。我們首先提示DeepSeek-V3生成一個自然語言證明草圖,同時將其形式化為精益語句,并為省略的證明細(xì)節(jié)添加抱歉占位符。然后7B證明模型遞歸求解分解的子目標(biāo)。通過結(jié)合這些子目標(biāo)證明,我們?yōu)樵紡?fù)雜問題構(gòu)建了一個完整的形式證明。這個組合證明被附加到DeepSeek-V3的原始思維鏈中,為形式化數(shù)學(xué)推理創(chuàng)建了高質(zhì)量的冷啟動訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)表明,DeepSeek-Prover-V2 不僅在數(shù)學(xué)定理證明方面有著卓越表現(xiàn),還展示了數(shù)學(xué)推理 AI 在更廣泛數(shù)學(xué)應(yīng)用中的潛力。
DeepSeek-Prover-V2 由 DeepSeek-AI 研究團(tuán)隊研發(fā),該團(tuán)隊長期專注于人工智能數(shù)學(xué)推理與神經(jīng)定理證明技術(shù)。研究團(tuán)隊匯聚了來自數(shù)學(xué)、人工智能、自然語言處理等領(lǐng)域的專家,推動自動化數(shù)學(xué)證明技術(shù)的發(fā)展。核心成員包括 Z.Z. Ren、Zhihong Shao、Junxiao Song 等,他們在數(shù)學(xué) AI 領(lǐng)域有著深厚的研究積累。此外,Huajian Xin、Haocheng Wang、Wanjia Zhao 等研究人員在 DeepSeek-AI 實習(xí)期間對模型優(yōu)化和數(shù)學(xué)理論研究貢獻(xiàn)了重要力量。這支團(tuán)隊的工作不僅推動了 AI 在數(shù)學(xué)推理上的突破,也為未來的數(shù)學(xué)自動化鋪平了道路。
1.核心技術(shù)方法
數(shù)學(xué)推理的魅力在于其嚴(yán)謹(jǐn)性和層層遞進(jìn)的邏輯鏈,而數(shù)學(xué)定理的證明則是一種智力上的藝術(shù)。DeepSeek-Prover-V2 作為最新的人工智能數(shù)學(xué)推理工具,以其創(chuàng)新的子目標(biāo)分解方法和強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù),成功邁出自動化數(shù)學(xué)證明的重要一步。
遞歸子目標(biāo)分解:讓 AI 學(xué)會“分步解決”
數(shù)學(xué)家在解決復(fù)雜定理時,通常會先拆解目標(biāo),把大問題分解成一個個較小的命題或引理(lemma),然后逐步推理。這種人類數(shù)學(xué)家的分步證明思維,正是DeepSeek-Prover-V2 的核心靈感。
圖3|我們?nèi)绾螌⒎纸獾淖幽繕?biāo)轉(zhuǎn)化為一系列引理語句的說明性示例。我們首先(a)替換原始目標(biāo)狀態(tài),然后(b)將前面的子目標(biāo)作為前提。陳述類型(b)用于遞歸解決復(fù)雜問題,而類型(a)和(b)都被納入課程學(xué)習(xí)過程。
DeepSeek-Prover-V2 采用 遞歸子目標(biāo)分解(Recursive Proof Search via Subgoal Decomposition) 的策略,讓 AI 模型像數(shù)學(xué)家一樣拆解問題,使證明過程更有條理。它的工作流程如下:
- 利用 DeepSeek-V3 生成高層次的證明草稿——首先,模型會使用自然語言推理方式梳理問題,形成解決方案的大致輪廓。
- 自動將自然語言推理步驟轉(zhuǎn)換為 Lean 形式化證明代碼——為了確保證明的嚴(yán)謹(jǐn)性,DeepSeek-V3 將初步推理轉(zhuǎn)換成 Lean 4 代碼,使其具備正式驗證能力。
- 采用輕量級 7B 證明模型遞歸驗證子目標(biāo)——模型在Lean 4 中不斷調(diào)用小規(guī)模證明器,逐層驗證各個子目標(biāo),最終拼接成完整的數(shù)學(xué)證明。
這一方法不僅提升了模型的求解能力,還為數(shù)學(xué)證明的自動化提供了一條清晰的技術(shù)路徑。通過這種層次化的推理方式,AI 不再是簡單的符號操作者,而是逐步接近真正的數(shù)學(xué)推理者。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)在數(shù)學(xué)證明搜索中的應(yīng)用
自動化數(shù)學(xué)證明并不僅僅是生成代碼,更需要優(yōu)化推理過程,使模型能夠更高效地找到正確答案。DeepSeek-Prover-V2 采用 強(qiáng)化學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning) 技術(shù),以獎勵機(jī)制來引導(dǎo)模型進(jìn)行更合理的推理。
其訓(xùn)練流程可分為兩大階段:
第一階段:專家迭代與課程學(xué)習(xí)(Expert Iteration & Curriculum Learning) 在這一階段,模型的目標(biāo)是學(xué)習(xí)如何高效地構(gòu)建 Lean 證明。團(tuán)隊采用專家迭代的方式,讓 AI 從已有的數(shù)學(xué)證明中學(xué)習(xí),并逐步優(yōu)化自己的證明策略。同時,課程學(xué)習(xí)方法引入更具挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)問題,使 AI 在遞歸子目標(biāo)分解的過程中,不斷提高自身推理能力。
第二階段:冷啟動鏈?zhǔn)酵评恚–old-start CoT Reasoning)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化
- 利用 DeepSeek-V3 生成高質(zhì)量數(shù)學(xué)推理數(shù)據(jù),確保 AI 在數(shù)學(xué)推理層面的連貫性。
- 采用 Group Relative Policy Optimization (GRPO) 進(jìn)行獎勵優(yōu)化,相比傳統(tǒng)的 PPO(Proximal Policy Optimization),GRPO 通過對比多種證明方案的相對表現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化,使 AI 更容易找到高質(zhì)量的證明路徑。
- 二元獎勵信號機(jī)制:AI 生成的 Lean 證明若通過驗證,獎勵 1 分;若失敗,則獎勵 0 分。這種簡單而高效的獎勵機(jī)制確保 AI 只朝著正確的方向優(yōu)化,而不會誤入歧途。
通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)的深度優(yōu)化,DeepSeek-Prover-V2 不僅提高了數(shù)學(xué)證明的準(zhǔn)確性,還使得推理過程更加系統(tǒng)化,減少了隨機(jī)性帶來的錯誤。
非鏈?zhǔn)?nbsp;vs. 鏈?zhǔn)酵评恚簝煞N不同的證明模式
DeepSeek-Prover-V2 采用了 兩種證明模式,分別適用于不同的數(shù)學(xué)問題場景:
- 非鏈?zhǔn)酵评砟J剑∟on-CoT) 該模式側(cè)重于快速生成簡潔 Lean 證明代碼,沒有顯式的推理步驟。適用于數(shù)學(xué)計算密集型任務(wù),比如簡單數(shù)論、代數(shù)計算等。
- 鏈?zhǔn)酵评砟J剑–oT) 該模式采用 Chain-of-Thought(CoT) 策略,詳細(xì)呈現(xiàn)推理過程,使證明過程更透明、更符合人類數(shù)學(xué)家的邏輯思維方式。適用于復(fù)雜定理的推導(dǎo),如多步驟推理、高階數(shù)學(xué)問題等。
從實驗數(shù)據(jù)來看,鏈?zhǔn)酵评砟J皆趶?fù)雜數(shù)學(xué)問題上的表現(xiàn)明顯優(yōu)于非鏈?zhǔn)侥J剑?/p>
- 非鏈?zhǔn)侥J缴傻?nbsp;token 量較少,但證明過程較短。
- 鏈?zhǔn)侥J缴傻?nbsp;token 量較多,但推理過程更完整,并且通過率更高。
令人驚訝的是,盡管非鏈?zhǔn)酵评砟J讲⒉粫@式輸出中間推理步驟,但在 DeepSeek-Prover-V2 的大規(guī)模模型(671B)中,AI 會 自動插入簡短的自然語言注釋,相當(dāng)于隱式推理。這表明大型 AI 可能會在無監(jiān)督推理中自然構(gòu)建出推理鏈,即使它沒有明確被要求這么做。
2.實驗與評測結(jié)果
數(shù)學(xué)證明的自動化是人工智能的一項重大挑戰(zhàn),而 DeepSeek-Prover-V2 在多個數(shù)學(xué)基準(zhǔn)測試上展現(xiàn)了前所未有的推理能力。無論是高中數(shù)學(xué)競賽級問題,還是本科難度的數(shù)學(xué)定理,該模型都表現(xiàn)出了出色的適應(yīng)性。
MiniF2F:數(shù)學(xué)競賽級問題的挑戰(zhàn)
MiniF2F 是專門針對 數(shù)學(xué)競賽級問題 設(shè)計的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集,涵蓋來自 IMO(國際數(shù)學(xué)奧林匹克)、AIME(美國邀請數(shù)學(xué)競賽)、AMC(美國數(shù)學(xué)競賽) 以及 MATH 數(shù)據(jù)集的數(shù)學(xué)難題。該數(shù)據(jù)集分為兩個部分:
- miniF2F-valid:用于訓(xùn)練階段的課程學(xué)習(xí),包含 244 個問題。
- miniF2F-test:專門用于模型最終評測,也包含 244 個問題,確保數(shù)學(xué)難度與 miniF2F-valid 保持一致。
DeepSeek-Prover-V2 在該測試集上的表現(xiàn) 大幅領(lǐng)先現(xiàn)有數(shù)學(xué)推理模型:
- miniF2F-test 通過率達(dá) 88.9%,創(chuàng)下神經(jīng)定理證明的新紀(jì)錄。
- 鏈?zhǔn)酵评砟J剑–oT)比非鏈?zhǔn)酵评砟J剑╪on-CoT)表現(xiàn)更佳,CoT 使模型能夠分步驟推理,提升數(shù)學(xué)邏輯的透明度。
- 模型在 AIME 競賽題上的通過率達(dá) 93.3%,證明其適用于復(fù)雜數(shù)學(xué)競賽問題。
表2|DeepSeek-Prover-V2-671B在miniF2F基準(zhǔn)測試中解決的問題。在整個課程學(xué)習(xí)過程中收集miniF2F有效的結(jié)果,并進(jìn)一步調(diào)用DeepSeek-ProverV2-671BPass@8192關(guān)于剩余的問題。
這些數(shù)據(jù)表明,DeepSeek-Prover-V2 在多個數(shù)學(xué)分支上均展現(xiàn)了優(yōu)越的數(shù)學(xué)推理能力,尤其在競賽級問題上的表現(xiàn)尤為突出。
本科數(shù)學(xué):ProofNet & PutnamBench 評測
數(shù)學(xué)競賽問題的成功并不意味著 AI 已經(jīng)能夠完全掌握高等數(shù)學(xué)。為了進(jìn)一步測試其在 本科數(shù)學(xué)推理 方面的能力,研發(fā)團(tuán)隊將其應(yīng)用于 ProofNet 和 PutnamBench 數(shù)據(jù)集。
ProofNet:本科數(shù)學(xué)定理的驗證
ProofNet 是專門收錄 本科級數(shù)學(xué)教材 中的定理證明數(shù)據(jù)集,其中包含 實分析、復(fù)分析、線性代數(shù)、抽象代數(shù)和拓?fù)鋵W(xué) 等多個領(lǐng)域的問題。研究團(tuán)隊將該數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為Lean 4 格式,以便進(jìn)行數(shù)學(xué)形式化證明。
DeepSeek-Prover-V2 在 ProofNet 上的實驗顯示:
- 鏈?zhǔn)酵评砟J剑–oT)在 ProofNet 測試集上的通過率顯著高于非鏈?zhǔn)酵评砟J健?/li>
- 該模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)主要來自高中數(shù)學(xué),但仍能泛化到更復(fù)雜的本科數(shù)學(xué)問題,體現(xiàn)了其良好的數(shù)學(xué)推理能力。
表3|DeepSeek-Prover-V2在miniF2F測試中生成的令牌的平均數(shù)量。
PutnamBench:挑戰(zhàn)高等數(shù)學(xué)
PutnamBench 由 普特南數(shù)學(xué)競賽 的問題組成,該競賽被認(rèn)為是 本科生數(shù)學(xué)的最高難度挑戰(zhàn),涵蓋 分析、線性代數(shù)、代數(shù)、組合數(shù)學(xué)、概率論和集合論 等多個高級數(shù)學(xué)領(lǐng)域。
在 PutnamBench 的測試中,DeepSeek-Prover-V2-671B 成功解決了 49/658 個問題,而其他同類 AI 證明模型在這一測試集上的表現(xiàn)則遠(yuǎn)低于此。特別值得注意的是:
- 鏈?zhǔn)酵评砟J剑–oT)比非鏈?zhǔn)侥J礁m合處理復(fù)雜數(shù)學(xué)問題,使模型在高維度數(shù)學(xué)推理任務(wù)上表現(xiàn)更佳。
- 7B non-CoT 模型意外地解決了 13 道 671B模型未解決的問題,表現(xiàn)出更強(qiáng)的數(shù)學(xué)技巧泛化能力。
表4|ProofNet測試和PutnamBench的實驗結(jié)果。GoedelProver SFT和STP在PutnamBench上的得分來源于他們的原始論文,這些論文對PutnamBench的早期版本進(jìn)行了評估,該版本包含644個問題。
這些結(jié)果顯示,DeepSeek-Prover-V2 不僅能應(yīng)對高中競賽級數(shù)學(xué)問題,還能處理本科及競賽級高等數(shù)學(xué)推理任務(wù)。
組合數(shù)學(xué) & ProverBench 評測
DeepSeek-Prover-V2 的數(shù)學(xué)推理能力是否適用于更具挑戰(zhàn)性的組合數(shù)學(xué)問題?研究團(tuán)隊對此進(jìn)行了測試。
CombiBench:組合數(shù)學(xué)的挑戰(zhàn)
CombiBench 由 100 道組合數(shù)學(xué)問題 組成,每個問題均已轉(zhuǎn)換為 Lean 4 格式。研究團(tuán)隊采用 with-solution 評測方式,排除了答案生成因素,僅關(guān)注 AI 證明能力。
結(jié)果表明:
- DeepSeek-Prover-V2-671B(CoT)成功解決12/100 道問題,比其他模型更具優(yōu)勢。
- 該模型雖然主要在數(shù)論和代數(shù)領(lǐng)域訓(xùn)練,但仍能泛化到組合數(shù)學(xué)問題,展現(xiàn)了出色的數(shù)學(xué)適應(yīng)性。
ProverBench:AIME 競賽題目正式化
ProverBench 是 最新的數(shù)學(xué)定理證明基準(zhǔn),結(jié)合了 325 道數(shù)學(xué)問題,其中 15 道來自 AIME 24&25 數(shù)學(xué)競賽,用于評估 AI 的數(shù)學(xué)推理能力。
DeepSeek-Prover-V2 在 ProverBench 的表現(xiàn):
- 671B CoT 模型在所有 325 道問題中的通過率達(dá) 59.1%,遠(yuǎn)超其他數(shù)學(xué)證明 AI。
- 在 AIME 24&25 正式化問題上,CoT 版本成功解決 6/15 題,接近自然語言推理模型 DeepSeek-V3 的成績,表明 AI 在非正式數(shù)學(xué)推理與正式化證明之間的差距正在縮小。
3.討論與展望:自動數(shù)學(xué)推理的下一步該如何邁進(jìn)?
DeepSeek-Prover-V2 作為神經(jīng)定理證明領(lǐng)域的創(chuàng)新之作,以其卓越的數(shù)學(xué)推理能力,推動了人工智能在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的深度應(yīng)用。它的成功不僅體現(xiàn)在多個數(shù)學(xué)基準(zhǔn)測試上的領(lǐng)先成績,更重要的是,它所采用的技術(shù)路徑——遞歸子目標(biāo)分解與強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化——為數(shù)學(xué) AI 未來的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。那么,DeepSeek-Prover-V2 的優(yōu)勢在哪些方面最為突出?它是否仍然存在技術(shù)上的局限?未來的研究方向該如何規(guī)劃?讓我們從這些問題入手,探討數(shù)學(xué) AI 的未來。
技術(shù)優(yōu)勢總結(jié)
首先,DeepSeek-Prover-V2 的成功離不開以下三大核心技術(shù)創(chuàng)新:
子目標(biāo)分解:讓 AI 的數(shù)學(xué)推理更系統(tǒng)
數(shù)學(xué)證明的復(fù)雜性往往來自于多層邏輯關(guān)系,DeepSeek-Prover-V2 采用遞歸子目標(biāo)分解策略,讓 AI 學(xué)會“分步解決”問題。它能夠自動拆解復(fù)雜定理,構(gòu)造可行的數(shù)學(xué)推理路徑,而不是單純依賴通用大模型的自回歸推理。這使得 AI 在解決數(shù)學(xué)問題時更加系統(tǒng)化,同時也提高了證明的可讀性。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化推理過程
神經(jīng)定理證明的難點在于如何引導(dǎo) AI 生成高質(zhì)量的數(shù)學(xué)證明,而不僅僅是形式化的 Lean 代碼。DeepSeek-Prover-V2 通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)策略,將自然語言推理(Chain-of-Thought)與正式數(shù)學(xué)證明緊密結(jié)合,使 AI 能夠逐步縮小非正式推理與嚴(yán)格邏輯之間的鴻溝。這種方法有效提升了 AI 的數(shù)學(xué)直覺,使其在不同數(shù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用更加靈活。
雙模式生成策略:效率與精度兼具
數(shù)學(xué)證明任務(wù)有時需要快速計算,有時則需要精準(zhǔn)推理。DeepSeek-Prover-V2 提供了兩種模式:
- 非鏈?zhǔn)酵评砟J剑╪on-CoT):適用于快速生成 Lean 證明代碼,強(qiáng)調(diào)計算效率。
- 鏈?zhǔn)酵评砟J剑–oT):用于詳細(xì)推理,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)邏輯的透明度。
這種模式選擇的靈活性使模型在不同場景下都能找到最優(yōu)的推理策略,確保數(shù)學(xué)證明既能高效生成,又能保持邏輯嚴(yán)密性。
局限性與挑戰(zhàn)
盡管 DeepSeek-Prover-V2 取得了突破性進(jìn)展,但仍有一些值得深入研究的挑戰(zhàn):
1. 自然語言注釋的作用仍需明確
在非鏈?zhǔn)侥J较?,DeepSeek-Prover-V2 有時會自動生成自然語言注釋,但這些注釋究竟是在數(shù)學(xué)推理過程中發(fā)揮了哪些作用?它們是否僅僅是 AI 在 Lean 代碼中的“修飾符”,還是在推理過程中隱式地引導(dǎo)了 AI 的邏輯思維?這一問題值得進(jìn)一步研究,以便優(yōu)化 AI 在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的語言表達(dá)能力。
2. 拓?fù)鋵W(xué)、概率論等領(lǐng)域的推理仍需提升
目前,DeepSeek-Prover-V2 的主要優(yōu)勢集中在數(shù)論、代數(shù)、線性代數(shù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)領(lǐng)域。而在拓?fù)鋵W(xué)、概率論等數(shù)學(xué)分支中,AI 仍然面臨較高難度的邏輯構(gòu)造問題。例如,拓?fù)鋵W(xué)問題涉及復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),概率推理需要靈活應(yīng)對不確定性數(shù)據(jù)。這些數(shù)學(xué)領(lǐng)域的證明仍然是 AI 需要攻克的難題。
3. 計算資源與數(shù)據(jù)規(guī)模的挑戰(zhàn)
DeepSeek-Prover-V2 依賴于 大規(guī)模數(shù)據(jù) 和 計算資源,在實踐應(yīng)用中仍面臨一定限制。雖然其強(qiáng)化學(xué)習(xí)策略優(yōu)化了證明生成過程,但如何在較低計算成本下維持高精度推理仍是 AI 研究中的關(guān)鍵問題。此外,數(shù)學(xué)證明數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響 AI 的泛化能力,目前仍需不斷擴(kuò)充數(shù)據(jù)集,以支持更廣泛的數(shù)學(xué)推理任務(wù)。
未來研究方向
數(shù)學(xué) AI 的下一步該如何發(fā)展?DeepSeek-Prover-V2 提供了一條清晰的技術(shù)路徑,但它的潛力遠(yuǎn)不止于當(dāng)前的數(shù)學(xué)證明任務(wù)。以下是幾個值得探索的方向:
1. 邁向 AlphaProof 級別的數(shù)學(xué)證明
DeepSeek-Prover-V2 已經(jīng)在多個數(shù)學(xué)競賽數(shù)據(jù)集上展現(xiàn)了出色的推理能力,但它是否能解決 IMO(國際數(shù)學(xué)奧林匹克) 級別的數(shù)學(xué)問題?未來,研究團(tuán)隊或許可以借鑒 AlphaProof 系統(tǒng)的方法,進(jìn)一步優(yōu)化子目標(biāo)分解策略,使模型能夠應(yīng)對更復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。
2. 拓展子目標(biāo)分解策略到其他數(shù)學(xué)領(lǐng)域
目前,該技術(shù)主要應(yīng)用于數(shù)論、代數(shù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)領(lǐng)域。未來,它是否可以擴(kuò)展到 拓?fù)鋵W(xué)、概率論、微分方程,甚至物理學(xué)、工程科學(xué)中的數(shù)學(xué)推導(dǎo)任務(wù)?如果 AI 能在這些更復(fù)雜的數(shù)學(xué)領(lǐng)域建立推理能力,它或許能夠成為真正的科學(xué)計算助手。
3. 多模態(tài)數(shù)學(xué)推理與證明的結(jié)合
DeepSeek-Prover-V2 在數(shù)學(xué)推理上取得了突破,但是否可以進(jìn)一步整合 圖像、文本、符號表達(dá),實現(xiàn)多模態(tài)數(shù)學(xué)推理?例如,在拓?fù)鋵W(xué)和幾何問題中,AI 能否結(jié)合 數(shù)學(xué)公式+圖像分析,推導(dǎo)更直觀的證明?這一方向或許能夠讓 AI 不僅能處理符號推理,還能在視覺數(shù)學(xué)領(lǐng)域有所突破。
DeepSeek-Prover-V2 的技術(shù)突破,讓數(shù)學(xué)自動化證明成為現(xiàn)實。它不僅優(yōu)化了數(shù)學(xué)推理過程,還提供了有效的遞歸子目標(biāo)分解方法,進(jìn)一步縮小了自然語言推理與正式數(shù)學(xué)證明之間的鴻溝。當(dāng)然,數(shù)學(xué) AI 的挑戰(zhàn)仍然存在,但其潛力遠(yuǎn)比我們想象的更廣闊。從 IMO 級數(shù)學(xué)競賽到科學(xué)研究中的數(shù)學(xué)推導(dǎo),AI 的數(shù)學(xué)能力正逐步邁向一個新時代?;蛟S在不久的將來,數(shù)學(xué)家們會發(fā)現(xiàn),他們的 AI 研究助手不僅能提供證明,還能提出新的數(shù)學(xué)定理,為數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)開辟全新的可能性。
參考資料:???https://github.com/deepseek-ai/DeepSeek-Prover-V2/blob/main/DeepSeek_Prover_V2.pdf??
本文轉(zhuǎn)載自??獨角噬元獸??,作者:FlerkenS?
