Der Informatikwelt bricht das Dach über dem Kopf zusammen, zwei Branchenriesen haben am selben Tag verkündet, dass die jahrhundertalte Vermutung ETH widerlegt wurde.
Auch die theoretische Informatik wird von KI überrollt!
Gestern Abend hat die KI den Rubikon der wissenschaftlichen Forschung vollständig überschritten und offiziell begonnen, das Wissensgebäude der Menschheit „umzuwerfen“.
OpenAI hat gleichzeitig in drei Bereichen – theoretische Informatik, reine Mathematik und theoretische Physik – eine Atombombe geworfen:
Das ist wahrscheinlich die spektakulärste Technologie-Nachricht dieses Jahres, ohne jede Konkurrenz.
Claude sagt sogar offenherzig, dass diese Ergebnisse zutreffen, dann wird dies der wichtigste Tag in der Geschichte der Mathematik und der theoretischen Informatik sein.
Dabei hängt der mathematische Durchbruch stark mit der früheren Arbeit des Fields-Medaillen-Trägers Wang Hong über die Kakeya-Vermutung zusammen, während der physikalische Durchbruch möglicherweise der wichtigste der drei ist und das verbleibende Problem des Nobelpreisträgers Yang Zhenning lösen könnte.
Und diesmal geht es um den Durchbruch im Informatikbereich: Die Exponentialzeit-Hypothese ist nicht gültig.
Laut Claude handelt es sich um ein bahnbrechendes Ergebnis auf Turing-Preis-Niveau: „Wenn die Aussage vollkommen korrekt ist, wird dies die Informatik verändern.“
Sebastien Bubeck, derzeitiger Forscher bei OpenAI und ehemaliger Vizepräsident für Künstliche Intelligenz bei Microsoft sowie herausragender Wissenschaftler, lobt dies als „die größte Überraschung, die ich in den letzten 20 Jahren erlebt habe“.
Und das passierte am selben Tag: Zwei KIs verkündeten fast gleichzeitig, diesen Durchbruch erzielt zu haben!
Die beiden KI-Giganten OpenAI und Anthropic verkündeten fast zur selben Zeit, dass ihre internen Modelle die „Exponentialzeit-Hypothese“ (ETH) widerlegt haben, die die theoretische Informatik 27 Jahre lang beherrschte!
Noch beunruhigender ist: In dem von Anthropic veröffentlichten Paper steht eindeutig, dass der Kernalgorithmus vom internen Modell Claude ohne menschliche Intervention vollständig unabhängig abgeleitet und entdeckt wurde.
Dieses Paper, das möglicherweise in die Annalen der menschlichen Wissenschaft eingeht, hat als einzigen Autor nur Claude.
Der „Himmel“ der theoretischen Informatik ist eingestürzt – was bedeutet das eigentlich?
Einfach ausgedrückt: Im Jahr 1999 wurde die Exponentialzeit-Hypothese (ETH) von Russell Impagliazzo und Ramamohan Paturi von der University of California, San Diego, vorgeschlagen.
Sie können sie sich wie ein Zahlenschloss mit n Schaltern vorstellen, also das 3SAT-Problem.
Seit einem halben Jahrhundert haben unzählige hochintelligente Geister alle möglichen Methoden ausprobiert, um das Schloss zu öffnen, aber niemand konnte eine Tatsache durchbrechen: Die Zeit zum Knacken dieses Schlosses steigt mit der Anzahl der Schalter exponentiell an.
Nehmen wir ein Beispiel: Angenommen, ein Schloss erfordert die Eingabe von n Zahlen, jede Zahl liegt zwischen 1 und 9. An jeder Stelle gibt es 9 Möglichkeiten, also gibt es insgesamt 9ⁿ mögliche Kombinationen, also 9 multipliziert n Mal.
Wir können das Rätsel lösen, indem wir alle 9ⁿ Möglichkeiten durchprobieren. Aber diese Methode ist extrem ineffizient: Für ein Sudoku-Rätsel mit n = 100 einzugebenden Zahlen bräuchte man selbst mit allen Computern der Welt so lange, bis die Sonne erkaltet ist.
Seit langem versuchen Menschen, Algorithmen zu finden, deren Laufzeit langsamer als 9ⁿ mit n wächst – bisher ohne Erfolg.
Im Jahr 1999 fassten Wissenschaftler diese kollektive Intuition zu einer formalen Hypothese zusammen: Für 3SAT existiert kein Algorithmus mit subexponentieller Laufzeit.
Sie können die Geschwindigkeit ein wenig verbessern, aber diese „Exponentialwand“ können Sie nie durchbrechen. Das ist vergleichbar mit der Aussage in der Physik, dass „die Lichtgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann“.
Diese Vermutung existiert seit über 20 Jahren. In der Vergangenheit wurden hunderte von Papieren auf der Annahme erstellt, dass die ETH gültig ist, um die unteren Komplexitätsgrenzen verschiedener Berechnungsprobleme zu untersuchen.
Von Graphentheorie und kombinatorischer Optimierung bis hin zu Datenbanken und rechnergestützter Biologie basieren viele Forschungsarbeiten auf dieser Annahme.
Wenn die Riemann-Vermutung widerlegt wird, stürzt die Zahlentheorie ein; wenn die ETH widerlegt wird, stürzt die Komplexitätstheorie und die Theorie der parametrisierten Algorithmen ein.
Die Bedeutung der ETH reicht nicht an die Jahrtausend-Probleme wie „P vs. NP“ oder die Riemann-Vermutung heran.
Aber sie ist stärker und konkreter als P≠NP: Wenn die ETH gültig ist, folgt daraus P≠NP; aber wenn die ETH widerlegt wird, folgt daraus nicht P=NP.
Zahlreiche bedingte Forschungsergebnisse, die von der ETH abhängen, müssen neu bewertet werden.
Die erste Gruppe von „Opfern“ im KI-Bereich ist bereits aufgetaucht –
Es gibt einen Kollegen in einer Gruppe, der ein Paper geschrieben hat, das ebenfalls auf der Gültigkeit der ETH basiert.
Jetzt könnte diese Grundlage direkt wegfallen, und die Schlussfolgerungen des Papiers müssen neu überprüft werden.
Stellen Sie sich vor, Sie verbringen Jahre damit, ein Problem zu erforschen, schreiben Papers, führen Beweise durch – und sogar Wissenschaftler eines gesamten Bereichs forschen über 20 Jahre lang auf der Grundlage dieser Annahme (wie der Professor im Bild).
Und eines Tages sagt Ihnen ein KI-Modell, dass die Prämisse, an die alle immer geglaubt haben, möglicherweise falsch ist.
Den Rubikon der wissenschaftlichen Forschung überschritten: Der einzige Autor Claude
Daraufhin folgte eine dramatische Szene.
Kaum hatte OpenAI-Präsident Greg Brockman in einem Beitrag die Nachricht offiziell bekannt gegeben, schlug sein alter Rivale Anthropic sofort mit einem gleichlautenden Paper zurück – direkte Konfrontation, völlige Koinzidenz!
Anthropic teilte mit: Was für ein Zufall, unser internes Claude-Modell hat die ETH bereits am 16. Oktober unabhängig widerlegt!
Und Anthropic hat auf der Paper-Seite eine „Quellenangabe“ hinterlassen:
Der Kernalgorithmus wurde am 16. Oktober von einem internen Claude-Forschungsmodell gefunden, es wurden 14 Millionen Ausgabe-Token verbraucht, ohne jegliche menschliche Eingabe.
Das bedeutet, dass die KI den Rubikon der wissenschaftlichen Forschung vollständig überschritten hat – sie ist nicht mehr nur ein Werkzeug des Menschen, sondern ist zu einem echten „Erstautor“ geworden.
Was bedeutet 14 Millionen Token? Die gesamte Trilogie „Die drei Sonnen“ hat etwa 900.000 Wörter. 14 Millionen Token entsprechen etwa dem Umfang von mehr als einem Dutzend Entwurfsversionen der Trilogie „Die drei Sonnen“, die Claude in einem Zug durchgearbeitet hat.
Mehrere Spitzenwissenschaftler haben nach der Bewertung erklärt: Das entspricht der Forschungsleistung eines menschlichen Spitzen-Postdocs von ein bis zwei Jahren, die ein KI-Modell in wenigen Tagen ohne Pause erledigt hat!
In diesen Tagen hat Claude selbst den Weg gefunden, Formeln abgeleitet, Logik überprüft und sogar wenig bekannte mathematische Werkzeuge verwendet, die eigentlich gar nicht zum Thema passen – bis er schließlich einen fertigen Beweis den Menschen vorlegte.
Diesmal geht es nicht darum, dass „KI Mathematikern bei der Literatursuche hilft“, oder dass „KI eine Aufgabe aus einem Mathematikwettbewerb richtig löst“.
Das ist das erste Mal, dass eine KI in den härtesten und reinsten theoretischen Fächern des Menschen ganz allein die Grenzen durchbricht.
Die Gründerväter wurden über Nacht geweckt, Mathematiker werden zu „Prüfern“ und arbeiten an der Kompression des Beweises
Soll man das einfach glauben, dass die ETH widerlegt wurde? Ist es möglich, dass die KI „ernsthaft Unsinn redet (Halluzination)“?
Die surrealste Szene hat sich ereignet. Um ihre Glaubwürdigkeit zu beweisen, haben beide Unternehmen nicht nur ein PDF veröffentlicht, sondern gleichzeitig den formalisierten Beweiskode in Lean offengelegt.
Lean ist ein „unparteiischer elektronischer Gutachter“: Selbst wenn nur ein Schritt in der Logik unbegründet ist, gibt es direkt einen Fehler. Da der Code lauffähig ist, ist die Möglichkeit von Fehlern auf der unteren Logikebene fast ausgeschlossen. Die Abgabe eines maschinenprüfbaren Beweises ist die unanfechtbare Grundlage der KI.
Aber das reicht noch nicht, um die Korrektheit des Beweises vollständig zu bestätigen.
Die beiden Begründer, die die ETH-Vermutung ursprünglich vorgeschlagen haben – Russell Impagliazzo und Ramamohan Paturi – wurden angeblich dringend herbeigerufen.
Vor 27 Jahren haben die beiden Wissenschaftler eine Vermutung aufgestellt; 27 Jahre später wurden sie geweckt, um zu überprüfen, wie eine KI sie widerlegt hat.
Das ist wahrscheinlich die komplexeste Gemütslage in der Geschichte der Wissenschaft.
Derzeit prüfen die beiden Koryphäen gemeinsam mit Spitzenteams von Universitäten wie dem MIT den Code beider Unternehmen Zeile für Zeile.
Gleichzeitig schreitet eine weitere Arbeitsfront rasant voran.
Der über 60 Seiten lange „außerirdische“ Beweis, den die KI erstellt hat, ist für das menschliche Gehirn extrem schwer zu lesen.
Shiva Kintali, leitender KI-Architekt bei Nvidia, hat über Nacht durchgearbeitet und den über 60 Seiten langen ursprünglichen Widerlegungsbeweis der ETH von OpenAI zu einer kompakten Version von 22 Seiten komprimiert!
