数学搜打撤:结果主导的 AI for Math 研究搜索法
Published in tradecatlabs 公开研究方法与基础设施;持续维护, 2026
摘要
数学搜打撤是一种面向 AI for Math 的结果主导研究搜索法。它不把开放问题压成一次长提示词,也不把某个模型、证明技巧或计算工具当作默认路线;它先冻结问题语义,再展开可能改变研究状态的候选结果,选择少量互补前沿,围绕明确义务执行有界攻防,最后依据独立证据决定闭合、换路或撤离。
这套方法依赖一组可检查接口:形式化方法、Lean 等证明助手、可复现代码执行、CAS、SAT/SMT、证书检查器和版本化研究对象。生成系统扩大候选空间,形式化与可执行系统压缩错误空间,证据门决定哪些候选能够进入 Result。
方法的三个动作是:
- 搜(Search):建立
ProblemContract和 Outcome Graph,选择有界 Pareto frontier; - 打(Strike):按
Project → Workflow → Task → Step → Job推进生成、攻击、修补和验证; - 撤(Withdraw):保存 Result、FailedRoute 或 checkpoint,终止无效消耗,并把新信息带回下一轮搜索。
“撤”承担研究记忆和资源纪律。一次失败若能留下可复核的障碍、适用范围和重启条件,就已经缩小了后续搜索空间。
一、研究问题:AI 数学缺少什么
1. 从文本生成到可裁决研究
大模型能够提出证明草稿、反例方向、代码和文献线索,但“生成了一段看似合理的数学文本”与“得到一个可以承担结论的数学结果”之间仍有很长的验证链。
开放数学研究至少面对四类不确定性:
- 语义不确定性:模型处理的是否是原题,定义、量词和假设是否发生漂移;
- 搜索不确定性:哪些结果值得优先追求,哪些路线只是重复已知死路;
- 执行不确定性:程序、solver 或证明助手实际运行了什么,覆盖范围和资源边界是什么;
- 证据不确定性:候选由谁验证,验证能力是否适用,结论能否传播到根问题。
如果没有结构化约束,研究容易退化成活动清单:继续推导、扩大枚举、再开一个会话、换一个模型。活动持续增加,问题状态却没有可审计变化。
2. 结果主导的研究规划
结果主导先问:
哪个可验证结果一旦成立或失败,会最大幅度改变我们对问题和搜索空间的认识?
因此,规划顺序被反转为:
定义值得获得的 Outcome
→ 写清 statement、scope 和 closure predicate
→ 判断它对根问题和其他节点的作用
→ 选择 route、owner、tool 和 budget
→ 在证据边界内执行
完整证明、全局反例、等价归约、特殊情形、必要条件、定量界、显式构造、方法障碍和题面修订,都可以成为候选结果。“尝试归纳法”“跑更多样例”“让模型继续思考”属于活动描述;它们缺少独立闭合判据,因此留在过程记录中。
3. 方法的四个核心判断
数学搜打撤建立在四个判断上:
- 形式化和可执行验证构成技术基础,语言生成负责提供候选;
- 候选结果构成搜索单位,模型调用和工具调用归入执行活动;
- 有界义务构成执行单位,自治进程必须服从期限和预算;
- 数学状态只由适用证据改变,不由聊天、commit、PR、CI 或运行结束改变。
二、技术基础:形式化方法与可执行验证
1. 语义形式化:先固定问题身份
形式化并不从编写 Lean 定理才开始。第一步是把自然语言题面转成版本化的 ProblemContract,明确:
- statement、domain 和 quantifiers;
- definitions、assumptions 和 allowed axioms;
- 来源、版本和新颖性边界;
- acceptance predicate;
- statement digest 与 scope digest;
- 允许的验证能力和执行预算。
如果题面身份不稳定,同一份程序或证明可能在不同版本的命题之间漂移。即使代码成功退出或 Lean 编译通过,也无法回答它是否处理了原问题。
来源页面中的 open、solved、answered 或奖金状态只是 SourceObservation。它们不能替代项目内部的 Evidence 或 Result。
2. 结构形式化:把“思路”变成对象和关系
OutcomeNode、Obligation、CandidateArtifact、EvidenceLink、Result、FailedRoute、Task 和 Job 都必须拥有类型、身份、作用域和关系。
候选结果至少通过
(statement_digest, scope_digest)
区分“说了什么”和“在什么范围内说”。陈述相同但范围不同,应保留为不同节点;一个候选包含多个不能共享闭合谓词的目标时,应拆成多个原子 Outcome;标题相似或 embedding 接近,只能触发语义审查,不能自动建立等价。
结构形式化使模型输出从一段不可定位的文字,变成可以关闭、反驳、失效和重放的研究对象。
3. 证明形式化:Lean 的位置
Lean 是开源编程语言和证明助手。它允许研究者精确表达定义、命题、依赖和证明项,并由小型受信内核检查 proof term 是否证明了给定形式命题。
在搜打撤中,AI 可以提出 Lean statement、lemma、tactic 或 proof term;Lean 内核对证明项的接受或拒绝,以及公理和声明依赖,都会形成可观察反馈。相比自然语言自评,这种反馈具有明确的机械语义。
但是,对形式化成果的评估不能只看 kernel_check=passed。证明助手确认的是:
这个证明项在给定环境中证明了这个形式命题。
它不能独立确认:
这个形式命题忠实表达了原始自然语言数学问题。
因此,kernel_check 与 statement_faithfulness 必须分轴记录。类型检查通过不能替代定义、量词、类型和题面映射的语义复核。
4. 计算形式化:代码执行的位置
代码执行把有限枚举、反例搜索、符号变换、定量优化、构造和证书生成变成可重复实验。一次可用执行至少绑定:
- 输入对象及其摘要;
- 源码、依赖和工具版本;
- 运行环境与随机种子;
- 时间、内存和搜索范围;
- 标准化输出、退出状态和产物摘要;
- 独立重放或证书检查入口。
代码作为独立的认识工具参与研究。它可以发现规律、生成 witness、击破辅助引理、验证有限范围、优化构造,也可以产生由更小检查器消费的 certificate。
代码证据的上限由算法和覆盖范围决定:有限扫描不能单独证明无限全称命题;浮点近似不能自动承担精确等式;启发式搜索没有找到反例,不等于反例不存在。
5. 多层验证栈
形式化与执行能力可以组织为逐层收紧的验证栈:
自然语言候选
→ ProblemContract / Schema 检查
→ 有界代码执行与独立重放
→ CAS / SAT / SMT / certificate 检查
→ Lean 等证明助手的 kernel check
→ statement-faithfulness 与适用性审查
→ EvidenceLink / Result 准入
各类成果调用与其匹配的验证层。一个显式有限反例可能由独立检查器充分验证;一般性证明可能需要形式证明或等价强度的复核;来源修订主要依靠文献和语义审查。证据记录必须写清实际检查内容和未覆盖范围,统一的“verified”标签无法承担这些信息。
6. AI 在验证栈中的职责
AI 的优势位于搜索和表示转换:
- 扩展候选结果;
- 发现不同表述和归约;
- 生成程序、证明草稿和形式化候选;
- 对候选实施对抗性攻击;
- 根据失败反馈修补局部节点;
- 把非结构化批评改写为新 Obligation。
AI 不应同时充当候选生成者、唯一验证者和最终裁决者。生成与评价必须分离,评价与 Result 准入也必须分离。
三、概念架构:PLFB、OSPS 与 PWTSJ
1. PLFB 是唯一元模型根
VibeMath 用 Point–Line–Face–Body(点—线—面—体,PLFB)统一研究对象。OSPS、PWTSJ、ProblemContract、Evidence 和 Result 都归入 PLFB 的面或面内模型,PLFB 保持唯一元模型根。
- Point:有稳定身份和类型的对象;
- Line:两个点之间有方向、有类型的关系;
- Face:一类事实的责任边界;
- Body:跨面引用形成的整体视图。
Body 只保存引用、版本和摘要,不复制 owner truth source。这样既能组合全景,也避免同一题面、证据或结果出现多份冲突副本。
2. 四张图与一本账本
一项研究至少分开:
- Semantic Graph:题面、定义、量词、假设和来源;
- Outcome Graph:候选结果、关系、阻塞和搜索前沿;
- Process Graph:Project、Workflow、Task、Step 和 Job;
- Evidence Graph:候选、验证、适用性、失效和 Result;
- Observation Ledger:来源、运行、失败、审查和更新观察。
四图分离使多种状态能够同时成立:程序已经完成,候选仍未验证;局部结果已经建立,根问题仍未闭合;某条路线已经失败,其他路线仍可继续。
3. OSPS:F04 结果空间执行面
OSPS(Outcome-Space Parallel Search)是 F04 结果空间执行面。这里的“执行”专指展开、比较和更新 Outcome Space;F05 计算 Job 由过程编排面管理。当前工程实现只承担 candidate planning。
OSPS 负责:
- 归一化根 Outcome;
- 展开候选结果;
- 建立候选关系;
- 去重和识别失败路线;
- 选择有界 frontier;
- 为每条 lane 提出 owner、预算请求和停止条件。
OSPS 不创建 Task、Job、Attempt、EvidenceLink、Result 或 Solution,不启动网页会话、solver、GPU 或证明助手,也不自行传播根闭合。
4. PWTSJ:F05 过程编排面
PWTSJ 的唯一层级是:
Project → Workflow → Task → Step → Job
它把获得授权的候选 lane 转成有界执行。一个 Job 必须具有明确输入、工具、可写范围、时间、内存、输出上限和终止状态。
OSPS 与 PWTSJ 的关系是:
candidate planning
≠ task creation
≠ execution authorization
≠ mathematical admission
5. 不可跨越的状态不变量
Job succeeded
≠ Step accepted
≠ Obligation closed
≠ OutcomeNode closed
≠ Result admitted
≠ Project solved
Issue、聊天、commit、PR、Review、CI、merge 和 checkpoint 都只覆盖各自所在的面。它们提供运输、协作或运行事实;数学 Evidence 仍需独立验证链签发。
四、总体流程:从来源到下一轮搜索
完整循环可以写成:
SourceObservation
→ ProblemContract
→ Outcome Graph
→ bounded Pareto frontier
→ authorization review
→ PWTSJ execution
→ CandidateArtifact
→ adversarial review
→ independent verification
→ EvidenceLink
→ withdrawal decision
Result | FailedRoute
Checkpoint | Conflict
→ Outcome Graph update
每轮必须回答三个问题:
- 本轮试图关闭哪个 Outcome 或 Obligation;
- 本轮新增了什么可观察信息;
- 下一轮的搜索空间因此发生了什么变化。
无法回答这三个问题的活动,不应进入长期执行。
五、搜:构造结果空间与搜索前沿
1. 输入冻结
搜索开始前读取 owner truth source,并固定:
problem_id与 contract version;- statement、scope 和 acceptance digest;
- 当前 Obligation、Evidence 和 Result 引用;
- FailedRoute 及其 route signature;
- frontier 上限和预算请求边界。
缺少 active contract、精确摘要或验收谓词时,返回 blocker,不伪造计划。
2. 正交结果坐标
候选 Outcome 至少沿四个维度表达:
- target:根问题、中间数学对象、路线或语义合同;
- effect:建立、反驳、推进、阻塞、修订或独立性;
- output:证明、反例、关系、局部命题、结构、数量、构造/程序、失败知识或语义修订;
- scope:exact、special、conditional、generalized、strengthened、weakened 或 incomparable。
这组坐标避免用单个互相重叠的 family 字段承担全部语义。旧的 resolution、structural、scope、quantitative、constructive、negative knowledge 和 meta 分类,只适合作为派生路由视图。
3. R0–R6 是关闭程度视图
R0–R6 可以帮助阅读 Outcome 离根闭合还有多远:
- R0:探索信息、模式或候选猜想;
- R1:排除路线、技术或辅助引理;
- R2:识别障碍、边界和必要条件;
- R3:建立特殊、局部、条件或有限范围结果;
- R4:建立归约、等价或核心重述;
- R5:完整证明或完整否证根问题;
- R6:进一步得到最优界、完整分类或统一解释。
它是解决程度的派生轴,不参与成果价值排名,也不替代 target、effect、output 和 scope。
4. 九槽搜索投影
为了让网页版 GPT 和其他候选生成器获得互补任务,原子 Outcome 可以投影到九个槽。下表把此前的结果分类讨论与 outcome-space-search Skill 的机器树整理为一个统一视图:
| 槽位 | 分类坐标 target × effect × output |
结果类型、典型子方向与命中意义 |
|---|---|---|
| T1 | 根问题 × 建立 × 证明 | 直接证明。完整证明、证明链、等价或归约迁移证明。命中:形成根闭合候选;仍须经过陈述忠实性和独立证据门。 |
| T2 | 根问题 × 反驳 × 否证 | 反例与反驳。最小、有限、参数化或边界反例。命中:形成根否证候选;对象、范围和检查器必须适用。 |
| T3 | 中间数学 × 推进 × 关系 | 等价、归约与分解。等价重述、单向归约、已知结果迁移、AND/OR 分解。命中:形成局部可验证进展;单向关系不能关闭根节点。 |
| T4 | 中间数学 × 推进 × 局部命题 | 局部定理与适用范围。特殊情形、必要或充分条件、条件结果、中间否证。命中:只更新对应 scope,不得外推为一般结论。 |
| T5 | 中间数学 × 推进 × 结构 | 结构刻画。刻画、分类、不变量或单调量、正规形、最小反例结构。命中:压缩候选对象或义务空间。 |
| T6 | 中间数学 × 推进 × 数量 | 定量与界。上下界、精确值、锐性、渐近或阈值。命中:形成定量进展;证据不得越过适用范围。 |
| T7 | 中间数学 × 推进 × 构造或过程 | 构造与算法。显式构造、witness 或构造族、可检查证书、判定或生成算法。命中:产生可重放对象;程序成功只形成运行事实,Result 仍需证据准入。 |
| T8 | 路线 × 阻塞 × 负路线知识 | 障碍与失败路线。辅助引理失败、假设不相容、结构障碍、工具壁垒、换路建议。命中:缩小搜索空间并登记 FailedRoute,不改变根命题真值。 |
| T9 | 混合 fallback × 独立性、修订或分类 × 元语义或新类型 | 元数学、语义修订与新类型。独立性、相对一致性、来源或定义修正、新类型审查。命中:触发语义修复或重规划;不能借 fallback 宣称分类完备。 |
机器分类使用固定的 first-match precedence,表格视觉顺序不参与裁决:
T1 → T2 → T8 → T3 → T5 → T6 → T7 → T4 → T9
在当前机器合同的有限定义域内,5 个 target、7 个 effect 与 9 个 output 形成 315 种组合;验证器要求每种组合按上述优先级唯一落入一个槽。这个结论只说明当前枚举合同内的分类全覆盖,不说明九槽穷尽所有数学成果,更不说明搜索过程完备。七值 scope 仍是正交覆盖轴,不构成第十个槽。
一个原子 Outcome 恰好进入一个槽;复合成果先拆分,再用候选关系连接。T9 是防止新类型和语义缺陷静默丢失的最终 fallback,不证明九槽穷尽数学结果空间。
九槽承担分类投影。网页会话数和并发授权由独立控制面决定。每槽至多产生一个任务候选;槽内子方向保留在同一槽内,不会自动生成额外任务。
5. 候选关系与传播边界
OSPS 可以提出以下候选关系:
depends_on implies
equivalent_to refutes
specializes generalizes
blocked_by invalidates
supersedes
这些关系必须绑定端点、scope basis 和依据引用,并保持 propagation=none。图连通只说明规划节点没有孤立,不证明蕴含方向、等价关系或反驳关系成立。
6. Route signature 与失败记忆
路线身份不由 route_id 名称决定,而由方法族、表示方式、关键假设、owner、目标 Outcome 和工具能力共同计算 structural route signature。
同一死路改名、换分支或换会话,不能获得“新路线”资格。新的计划必须先读 FailedRoute ledger;历史失败不删除,只能追加、失效或被更强证据 supersede。
7. Pareto 后多样性
每条候选 lane 用公开依据评价:
- root relevance;
- mathematical value;
- semantic clarity;
- verification feasibility;
- information gain;
- route novelty;
- reuse value;
- estimated cost;
- epistemic risk。
这些维度用于选择,不表示命题真值或模型置信度。系统先去掉严格被支配的候选,再在非支配集合中覆盖不同 Outcome、route、representation 和 owner。不能用未披露权重把所有研究价值压成一个神秘总分。
默认 frontier 最多 3 条;机器合同最多保存 9 条,以容纳九槽投影。超过 3 条必须提供绑定输入、资源和预期信息增益的例外说明。
8. 搜的输出合同
一条可交接 lane 至少包含:
lane_id
outcome_id
statement + scope + closure predicate
owner
input references
route signature
requested budget
observable stop condition
expected artifact
requested budget 保持请求状态,获得独立控制面授权后才能执行。OSPS 在生成 candidate plan 后必须停止。
六、打:围绕单一义务执行有界攻防
1. 先授权,再执行
候选 plan 进入独立控制面后,才决定是否创建 Task、Step 和 Job。授权至少检查:
- ProblemContract 和摘要仍然新鲜;
- route signature 没有命中失败路线;
- owner 和工具能力匹配;
- 可写路径、资源和停止条件明确;
- 产物不会越权写入 Evidence 或 Result 真相源。
2. 五步攻防循环
“打”采用有反馈的局部循环:
- 生成:提出证明、反例、归约、构造、程序或形式化候选;
- 攻击:检查量词、端点、符号、分支、隐藏假设、定义漂移和已知反例;
- 修补:把漏洞改写为新 Obligation,只修改受影响节点;
- 重验:重新执行受影响依赖,不只检查最后一行;
- 独立验证:核对语义忠实性、适用范围、工具版本、公理和证据能力。
每轮只推进一个可描述的状态变化:关闭一个义务、击破一个候选、排除一条路线、提高一个 scoped Outcome 的证据状态,或确认路线已经停滞。
3. 网页 GPT 与 GitHub 研究渠道
研究渠道采用“网页版 GPT 对话推理 + GitHub 插件受控操作仓库”的模式,在候选分支与门禁范围内完成研究记录、提交、PR 和验证,全程不直接改写数学真相。
预期运输链是:
Issue 绑定 Obligation
→ web/attempt-* 绑定一次候选尝试
→ commit 保存可观察产物
→ PR 展示差异、依据和剩余义务
→ Review 产生攻击与修补项
→ checks 验证格式、路径和可重放性
→ 独立验证链决定 EvidenceLink
网页 GPT 可以生成候选、对抗审稿、局部修补和 ToolPlan;GitHub 保存身份、差异和协作历史。两者都不能给自己的数学主张签发独立 Evidence。
系统只记录可观察输入、候选文件、引用、判据、运行回执和状态变化;隐藏思维链排除在研究产物之外。
4. 工具与证据能力匹配
- 有限枚举只支持声明过的有限范围;
- CAS 只支持对应的符号变换;
- SAT/SMT 结果受编码、理论、solver 和证书约束;
- Lean 内核只检查形式命题和 proof term;
- 模型自评不构成独立验证;
- 测试通过只说明测试覆盖范围内没有发现失败。
工具执行前先定义预期 Evidence capability,执行后再按真实回执登记。不能在看到输出以后反向扩大它的证明范围。
5. 打的停止条件
路线满足任一条件时停止当前 Job 或 lane:
- 目标 Obligation 已由适用证据关闭;
- 候选被反例或语义审查击破;
- route signature 被已知障碍覆盖;
- 预算、时间、内存或产物上限到达;
- 连续有界步骤没有产生新的可检查义务;
- 工具能力与目标不匹配;
- 出现 proof/counterexample conflict。
无限研究由“有界步骤、checkpoint 和换路”组成,不由无 timeout 进程组成。
七、撤:结果准入、失败登记与可恢复停止
1. 撤的五种裁决
准入局部结果:适用证据支持 scoped Outcome,但不传播到更一般根节点。
准入根结果:完整证明或完整反例忠实击中根陈述,并获得适用的独立证据。
登记失败路线:候选或方法被击破,保存 blocker、conclusion、evidence references 和 replacement direction。
保存 checkpoint:路线暂时停滞或预算耗尽,保存 best verified result、next obligation 和重启条件。
冻结冲突:证明与反例同时获得合格支持时,阻断公开导出,审计题面、scope、证明、反例和验证链。
2. Result 的双轴状态
Result 不把成果和证据压成一个等级。
outcome 保存:
undetermined | supported | established
refuted | inconclusive | withdrawn
evidence 分别保存:
numeric_check
symbolic_check
human_review
kernel_check
counterexample_check
axiom_escape_audit
statement_faithfulness
prior_art_review
数值或符号检查只能提供其能力范围内的支持;kernel_check 不替代 statement-faithfulness;自然语言 proof draft 不得标成 kernel-checked。
3. 根闭合条件
根问题只有在适用 Result、语义忠实、独立证据和无冲突同时成立时,才能派生闭合视图:
\[\begin{gathered} \operatorname{RootClosed}(P)\\ \Longleftrightarrow \operatorname{ApplicableResult}(P)\\ \land \operatorname{Faithful}(P)\\ \land \operatorname{IndependentEvidence}(P)\\ \land \neg\operatorname{Conflict}(P). \end{gathered}\]ProblemContract 继续作为问题身份真相,不另存与 Result 竞争的“已解决状态”。Solution View 只从有效 Result 派生。
4. 撤离必须带走什么
一轮可恢复研究至少保存:
- 当前 ProblemContract 和摘要;
- 目标 OutcomeNode、scope 和 closure predicate;
- Attempt、Route 与 Obligation;
- CandidateArtifact 及输入、工具和版本;
- Evidence receipt 与适用性结论;
- Result、FailedRoute 或 checkpoint;
- 未闭合义务和唯一下一步入口。
缺少关键对象时,本轮只能记为活动观察,不能承担数学进展声明。
八、动态结果图:把每轮结果带回搜索
结果空间随外部观察更新:
G(next) = Update(
G(current),
source review,
failed routes,
candidate artifacts,
evidence,
results,
contract version
)
更新规则包括:
- 新来源或语义审查触发 add、split、merge proposal 或 supersession;
- FailedRoute 阻塞相同 route signature,并产生替代路线候选;
- CandidateArtifact 只产生
candidate_found观察,不关闭节点; - scoped Result 只更新对应 scope;
- ProblemContract digest 改变后,旧 plan 失去当前适用性;
- 冲突触发证据审计,不选择模型偏好的答案。
历史 plan、FailedRoute 和证据不删除。后续记录通过 supersession 或 invalidation 明确改变当前有效视图。
九、抽象示例:一个全称命题的搜索空间
设根问题为:
\[\forall x\in X,\ P(x).\]结果主导搜索不会只生成“尝试证明”。它可以提出:
- T1:构造覆盖全部 \(X\) 的证明链;
- T2:寻找 \(x_0\in X\) 且 \(\neg P(x_0)\) 的可检查对象;
- T3:把根命题归约为更明确的 \(Q\);
- T4:证明 \(x\in X_0\subset X\) 时成立;
- T5:刻画最小反例必须满足的结构;
- T6:建立违反 \(P\) 的对象必须满足的定量界;
- T7:构造 witness、certificate 或生成算法;
- T8:证明当前路线依赖的辅助引理不成立;
- T9:发现原题定义、量词或来源版本需要修订。
前沿不会机械取满九条。系统会保留预期信息增益高、验证路径清楚、成本可控且互不重复的少量路线。
不同命中产生不同状态变化:T2 可能形成根否证候选;T8 只淘汰路线;T4 形成 scoped progress;T9 先修订 ProblemContract。分类槽用于保留不同研究价值,Agent 数量由控制面结合预算另行决定。
十、算法化表达与评价指标
1. 规划与执行伪代码
contract = freeze_problem(source)
inputs = read_current_state(contract)
plan = OSPS.expand_and_select(inputs)
validate(plan)
stop_planner()
authorization = control_plane.review(plan)
approved = authorization.approved_lanes
for lane in approved:
artifact = PWTSJ.execute_bounded(lane)
critique = adversarial_review(artifact)
evidence = independent_verify(
artifact,
critique
)
append_observations(
artifact,
critique,
evidence
)
recompute_results()
update_outcome_graph()
checkpoint_or_close()
关键分界是 stop_planner():规划器完成候选前沿后不越权执行。执行器完成 Job 后也不越权准入 Result。
2. 规划质量指标
- Problem/digest binding 正确率;
- duplicate、dangling 和 self relation 拒绝率;
- root propagation 零越权;
- frontier 的 Outcome、route、representation 和 owner 多样性;
- priority basis 完整率;
- repeated failed route 拒绝率;
- requested budget 未授权率;
- downstream handoff 清晰度。
3. 执行质量指标
- 每个闭合 Obligation 的时间和资源成本;
- 可重放执行比例;
- 攻击后仍成立的候选比例;
- checkpoint 可恢复率;
- 重复路线和无边界运行发生率;
- 产物、日志和依赖的可追溯性。
4. 认识论质量指标
- Evidence 与 statement/scope 的适用性;
- 生成者和验证者的独立性;
- statement-faithfulness 覆盖;
- 失效证据是否停止传播;
- 局部结果向根节点越权传播次数;
- public projection 与 internal truth 的一致性。
“生成了多少节点”“开了多少会话”“通过了多少 CI”都不能单独衡量数学研究质量。
十一、与已有 AI for Math 方法的关系
1. FunSearch:generator–evaluator 与程序搜索
FunSearch 将生成代码的语言模型与自动 evaluator 配对,循环选择高分程序、生成变体、执行评价并保留较优候选,同时使用多样性和并行搜索减少停滞。
数学搜打撤吸收生成与评价分离、可执行候选和候选池更新的原则,但不假定每个开放数学问题都有廉价且完备的 evaluator。“程序得分更高”不能自动升级为“数学命题成立”。
2. AlphaEvolve:规模化构造搜索
AlphaEvolve 把 LLM 生成、自动评价和进化搜索用于显式数学构造与定量优化,并明确限定其适用范围,无法覆盖所有数学问题。随机搜索也会增加复现要求。
在搜打撤中,这类方法主要覆盖 T6 定量前沿和 T7 构造前沿。证明、语义修订、方法障碍和题面忠实性仍需要其他 Outcome 和验证能力。
3. Lean 与 Lean Atlas:形式正确和语义忠实
Lean 提供精确表达和内核检查;Lean Atlas 进一步强调,type checker 保证 proof term 对给定形式命题的逻辑正确性,却不保证命题和定义忠实表达原始数学内容。
这正是把 kernel_check 与 statement_faithfulness 分轴记录的原因。形式化构成 AI for Math 的基础,题面审查仍是独立门禁。
4. Lakatos:反例与猜想修订
Lakatos 对局部反例、全局反例、隐藏引理和猜想修订的分析展示了失败的多种状态。反例可能击中根命题,也可能只击中辅助引理;修订可能推进研究,也可能偷偷改变原题。
搜打撤把这些差异落实为 target、scope、relation 和 Result applicability。
5. Terry Tao:可控推进与方法障碍
Terry Tao 对 toy model、特殊情形、obstruction、反例族和 major reduction 的讨论呈现了真实长期研究的常见路径:先获得可控局部结果,再逐步改变问题形状。
搜打撤将这些动作登记为可恢复 Outcome,阶段成果与最终成功证明都进入可追踪记录。
6. 方法定位
OSPS 与 AND/OR graph search、shared blackboard、opportunistic control、HyperTree Proof Search 和 proof dependency graph 相邻,同时保留独立的对象模型与证据边界。
它们提供分解、共享候选、动态调度或证明搜索经验;VibeMath 额外强调 PLFB 身份、scope-aware Outcome、候选关系不传播、失败路线账本、过程授权和证据准入。当前材料不足以主张算法原创优先权、搜索完备性、收敛性或性能最优。
十二、实现状态与信任边界
1. 已公开基础
本文依据公开提交 dea9c5142521db1eb5f76f03b42ecdcb1aecf0be。公开仓库已经提供:
- Point–Line–Face–Body 元模型标准和机器合同;
- Problem、Attempt、Result、Evidence 与研究生命周期边界;
- Formal Methods Map 和可移植验证门;
- 公共问题索引;
- internal 权威源到 public 派生面的单向边界。
2. 已形成的方法实现
结果空间方法已经形成:
- candidate plan schema 与 validator;
- statement/scope canonical digest;
- structural route signature;
- FailedRoute coverage;
- root connectivity 与 typed candidate relations;
- Pareto/frontier 约束;
- T1–T9 九槽投影;
- 合成任务、返回合同和攻击测试。
这些能力仍是 candidate-planning-only,不构成正式 Outcome Graph runtime。
3. 尚未完成
- 正式 Outcome Graph owner ledger;
- PWTSJ identity 与 binding adapter;
- selector runtime 和 orchestrator;
- 真实 Web GPT GitHub connector 的身份与权限闭环;
- 模板和问题仓 fleet rollout;
- 对无限数学结果空间的完备搜索。
当前网页研究渠道的静态合同与合成演练已经建立,但真实 connector 的精确产品身份、installation scope、permission receipt 和无数学业务 smoke 尚未闭合。因此,本文描述的是受控方法和目标架构,不宣称生产级 connector 已全面准入。
4. 明确不作出的主张
本方法不声称:
- 任意开放问题都能被自动解决;
- 九槽穷尽全部数学成果;
- Pareto frontier 是唯一最优选择;
- 图连通证明数学关系成立;
- Lean 编译通过自动证明原自然语言命题;
- 有限计算可以无条件外推到无限范围;
- 模型自评、PR、CI 或 merge 是数学 Evidence;
- 当前系统已经产生或准入任何开放问题的完整解。
结语
数学搜打撤把 AI 的长程思考拆成一组可定义结果、可执行义务、可攻击候选、可检查证据和可恢复失败组成的循环。
它的基础是形式化方法、Lean、代码执行和独立验证;它的组织原则是结果主导;它的运行节奏是搜、打、撤;它的真相边界是候选不等于证据、证据不等于 Result、过程完成不等于数学闭合。
当每轮研究都能说明目标、范围、判据、成本、证据和下一步时,AI 的工作才从数学文本生成推进到受控研究。
方法与思想来源
- Lean Programming Language 与 Theorem Proving in Lean 4:Lean 作为开源编程语言和证明助手,以及精确、可验证代码与形式证明的基础。
- Mathematical discoveries from program search with large language models:FunSearch 的 generator–evaluator、程序搜索、多样性与迭代选择。
- FunSearch: Making new discoveries in mathematical sciences using Large Language Models:方法概览与可解释程序输出。
- Mathematical exploration and discovery at scale:AlphaEvolve 的规模化构造搜索、适用范围与复现边界。
- Lean Atlas: An Integrated Proof Environment for Scalable Human-AI Collaborative Formalization:形式证明正确性与陈述语义忠实性的分离。
- Imre Lakatos: Proofs and Refutations:反例、隐藏引理和猜想修订。
- Be sceptical of your own work:反例搜索、方法障碍和对自身工作的攻击。
- Continually aim just beyond your current range:从可控部分结果逐步扩大研究范围。
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Recommended citation: tradecatlabs. (2026). "数学搜打撤:结果主导的 AI for Math 研究搜索法." Public research methodology and infrastructure, snapshot dea9c51.