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高德纳亲笔"Shock! Shock!":Claude Opus 4.6 用 31 步攻克图论猜想,AI 数学推理让算法祖师爷重写对 GenAI 的认知

Claude并非在现成数据集上刷分。它解决的是一道克努特打算写入《计算机程序设计艺术》新章节的开放性问题。克努特不仅验证结果有效,还将整套过程正式收录进论文——《Claude's Cycles》因此成为生成式AI首次被正式、详细地记录并参与到严肃数学研究过程中的标志性事件。 Claude不只是输出一个黑盒答案,完整呈现出迭代试错、重构问题、借助群论性质持续推演的全过程。正如克努特评价:这早已不再是单纯的概率预测,标志着自动推演与创造性问题求解能力迎来跨越式发展。

ClaudeClaude Code

算法泰斗,被AI上了一课

"Shock! Shock!"

2026年2月28日,88岁的图灵奖得主唐纳德·克努特在斯坦福大学官网发布一篇论文,开篇便是这两个词。紧随其后他写道:"我昨天得知,一个我研究了数周的问题,刚刚被Claude Opus 4.6——Anthropic三周前发布的混合推理模型——解决了!看来我迟早必须重新审视自己对'生成式AI'的看法。"

一位深耕算法著作五十载的学界泰斗,第一次被AI的成果深深震撼。这篇论文的名字,就叫《Claude's Cycles》(克劳德环)。

卡在《计算机程序设计艺术》中的难题

克努特正在为《计算机程序设计艺术》未来分册撰写有向哈密顿环相关章节。题目本身表述并不复杂:

设想一个m×m×m立方体网格,每个顶点连接三条有向边,分别指向三个方向的"下一个"顶点。整个图有m³个顶点、3m³条有向边。问题要求:找到三条哈密顿回路,每条回路长度为m³,恰好覆盖全部边,且不重不漏。

该问题的可行路径规模达到3^(m³)种。当m=3时,搜索空间规模便已膨胀至6²⁷级别,即便是现代超级计算机也无法完成暴力遍历。

克努特只求出m=3这一特例。他的友人菲利波·斯塔佩斯通过实验算出m取值4至16时的解,却始终找不到通用构造方案。通用公式的推导,停滞了数十年。

三十一轮推演,历时约一小时

斯塔佩斯把原题完整输入Claude Opus 4.6,并要求模型每次探索后必须更新进度文档,详尽记录思考逻辑、失败归因及下一步计划。

Claude没有采用暴力穷举。耗时约一小时,完成31轮系统性探索:

  • 前14次尝试全部走入死胡同:简单线性函数、二次函数、深度优先暴力搜索等思路悉数失效。

  • 第15轮:Claude引入"纤维分解"思路。依据 s=(i+j+k) mod m 对顶点分层,推导出所有弧只能够从Fₛ层指向Fₛ₊₁层,将三维路径问题简化为层间有序跳转问题。

  • 第21轮:模型迎来关键突破。识别该有向图本质属于凯莱有向图,构思出一种"蛇形"构造方案(serpentine模式)。

  • 第25轮:自主做出判断:模拟退火算法能够找到个别解,却无法推导出通用构造范式,主动转向纯数学推演路径。

  • 第30轮:回头翻看之前那些弃用的模拟退火结果,从"失败品"里提取出一个隐藏规律——在每一层里面,选择走哪个方向这件事,不需要看所有三个坐标的组合,只看其中一个就够了。

  • 第31轮:编写一段Python程序,形成一套适用于所有奇数m的通用构造算法。

斯塔佩斯完成核验:3至101之间所有奇数m,这套方案全部成立。

💡 这不是概率性的"猜对",而是结构性的"构造出来"。Claude清晰展示了它如何从错误中学习、如何重新表述问题、如何利用凯莱图的群论性质进行推导——完整复现了人类数学家的探索路径。

比结果更重要的,是克努特本人的态度

克努特接连完成三项工作:

第一,将Claude给出的Python程序改写为C语言版本,核验m=3、5、7、9、11等取值全部正确。

第二,完成严谨的数学证明,并且推导出总共760种同类分解构造;Claude只找到了其中一种。

第三,也是最引人瞩目的一点,他在论文末尾写下一句话:"为Claude脱帽致敬!(Hats off to Claude!)"

要知道三年前,唐纳德·克努特曾经给ChatGPT出了20道考题,亲眼见证AI不断编造错误结论。那时他对史蒂芬·沃尔夫拉姆坦言:"这类工具显然不合我的研究习惯。"时隔三年,他在正式数学论文里创造术语"类克劳德构造(Claude-like constructions)",并感慨:"看来我迟早必须重新审视自己对'生成式AI'的看法。"

一位笔耕算法典籍五十年的大师,被一款问世仅三周的模型带来全新认知冲击。

这不是榜单冲分,成果正式载入学术文献

这件事和"AI在基准评测拿到高分"有着本质区别。

Claude并非在现成数据集上刷分。它解决的是一道克努特打算写入《计算机程序设计艺术》新章节的开放性问题。克努特不仅验证结果有效,还将整套过程正式收录进论文——《Claude's Cycles》因此成为生成式AI首次被正式、详细地记录并参与到严肃数学研究过程中的标志性事件。

Claude不只是输出一个黑盒答案,完整呈现出迭代试错、重构问题、借助群论性质持续推演的全过程。正如克努特评价:这早已不再是单纯的概率预测,标志着自动推演与创造性问题求解能力迎来跨越式发展

目前Claude尚且无法处理m为偶数的情形。但值得补充的是,此事后续出现意味深长的延续——新加坡研究者后来用GPT-5.3-codex构造出了偶数情况的方案,程序验证了m=8到2000的所有偶数。Claude解奇数,GPT解偶数,两个AI各解半题,被克努特一同放在斯坦福官网上。这恰恰印证科研探索的真实样貌:AI捅破最关键的一层窗户纸,尚未解决的边界,正是人机协同继续前行的新起点。

2024年,人们探寻AI能否解决数学难题;

2025年,人们探寻AI能否做出原创发现;

2026年,算法鼻祖亲自在论文写下"Shock! Shock!",将这套AI解法命名为类克劳德构造,并且致以脱帽致敬。

这条信号承载的分量,远超任何一份性能排行榜。

当"AI+数学研究"成为常态,模型接入便是底座

克努特与Claude合力完成的《Claude's Cycles》,折射出一个朴素的行业真相:当AI真正走入前沿科研,无论是数学推理、长链条论证,还是多智能体协同与形式化验证,背后都需要稳定、合规、可负担的模型接入能力作为支撑。

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31次探索、760种构造、一个被载入学术史册的"Shock! Shock!"——这组数字背后,是AI科研范式迁移的第一个坐标。而真正决定科研团队能在这条新范式上走多远的,除了模型能力本身,还有让每一次调用都稳定、合规、可负担的接入底座。