AI数学工具,真的能应付难题?顶尖模型集体失利,到底发生了什么?

2025-10-16 08:10:31 作者:Vali编辑部

AI在数学竞赛中遭遇滑铁卢,2025年国际数学奥赛(IMO)的战报让所有关注AI能力的用户大跌眼镜。这次比赛不仅验证了AI的数学解题能力,更暴露了其在逻辑推理和细节处理上的短板。即便是最被看好的Gemini 2.5 Pro,也仅获得31%的分数,连铜牌都未达到。更让人意外的是,Grok-4的答题表现堪称灾难,只给出了结果而无过程,仿佛在说"我就是知道"。

这场AI数学竞赛的舞台,是全球顶尖数学人才的竞技场。参赛者们经过长期训练,每道题都有数小时的思考时间。而这次比赛的试题,正是2025年IMO真题——一套能难倒顶尖数学教授的数学难题。美国代表队的六名选手得分在87%-99%之间,而陶哲轩13岁就获得IMO金牌的传奇故事,更让这场AI挑战充满期待。

为了保证评测的公正性,MathArena团队特意选择了题目的发布时间作为评测窗口。当题目刚刚公布,AI模型就立刻开始答题,这意味着它们无法提前接触试题内容。所有答案由两位奥数专家评委双盲评分,评分标准与IMO官方一致,每道题满分7分。参赛队伍包括OpenAI的o3、o4-mini,谷歌的Gemini 2.5 Pro,马斯克的Grok-4,以及国产模型DeepSeek-R1。

这次比赛采用了「best of 32」策略,每道题让AI生成32个不同答案,再由AI自己选出最优解。这种做法既保证了评测的严谨性,也极大提升了计算资源的使用效率。比如Grok-4单题评测成本高达20美元,24题总成本就超过了480美元。这种高强度的评测方式,让AI们不得不在计算资源上投入更多。

从最终成绩看,AI们的表现令人失望。Gemini 2.5 Pro虽然获得全场最高分,但13分的成绩仅相当于31%的分数,连铜牌都未达到。更有趣的是,这个AI在遇到难题时会编造"史密斯-约翰逊超平方引理"这样的假定理,但实际上这个定理并不存在。Grok-4的表现更为糟糕,给出的答案只有结果而无过程,仿佛在说"我懒得证明"。

DeepSeek-R1的表现也令人担忧,其成绩相较于之前的MathArena基准测试明显退步。这说明AI的数学能力并非一成不变,而是随着评测环境的变化而波动。研究者们发现,AI在解题时常常能抓住正确的思路,但在关键步骤会出现逻辑跳跃。这种"及格边缘线"的答题策略,与人类选手的"全对或全错"模式截然不同。

这次评测还揭示了AI解题的一个独特现象。在人类选手参加IMO比赛时,要么一题全部做对,要么干脆拿0分,拿3分、4分这样的中等分数很少见。而大模型则擅长考个"及格边缘线",这种模式让AI在得分上显得更加稳定。但这也暴露了其在细节处理上的不足,尤其是在证明的关键步骤上往往缺乏严谨的推导。

评测团队指出,AI已经能抓住"人类感"的思路,但在细节能力上还有差距。如果AI能在逻辑链的完整性上取得突破,未来或许真能冲上领奖台。不过目前来看,人类数学选手们依然保持着优势,AI的数学能力还差得远。

这次比赛的试题堪称数学界的终极boss。问题1要求证明某种几何特性,问题2涉及复杂的数列推导,问题3则需要深入的代数变换。这些问题不仅考察基础数学知识,更考验逻辑推理能力和创新思维。即便是最顶尖的数学教授,也需要数小时的思考才能找到解题思路。

从评测结果看,AI们的表现与人类选手仍有明显差距。这不仅暴露了AI在数学推理上的不足,也反映出其在细节处理和逻辑严密性上的短板。虽然AI能快速生成多个解题方案,但往往在关键步骤上出现疏漏。这种"及格边缘线"的答题模式,与人类选手追求完美解题的风格形成鲜明对比。

这次评测也揭示了AI数学能力的另一个特点:它们擅长捕捉正确的解题思路,但往往在细节处理上不够严谨。这种现象说明,AI虽然能快速生成解题方案,但在逻辑严密性和细节处理上还有提升空间。如果AI能在这些方面取得突破,未来或许真能实现数学解题的突破。

对于普通用户来说,这次评测结果意味着什么?答案是:如果只是随便跑一遍模型,很难达到这种效果。想要让AI发挥出最佳状态,需要投入大量资源和计算力。这说明,AI的数学能力并非天生具备,而是需要通过不断试错和优化才能实现。

这场AI数学奥赛的战报,不仅揭示了AI在数学解题上的短板,也展示了其在逻辑推理和细节处理上的潜力。虽然目前AI还无法达到人类顶尖选手的水平,但随着计算资源的提升和算法的优化,未来或许真能实现数学解题的突破。不过,对于现在的人来说,人类数学选手们依然保持着绝对优势。