[爆卦] 北大醫生用GPT-5.6解決22年Croureix猜想
https://www.preprints.org/manuscript/202607.1919
https://aimath.org/pastworkshops/crouzeix.html
2004年法國數學家Michel Crouzeix 提出,矩陣經多項式作用後其範數相對數值域上函數
最大值的放大倍率上限為2
2017年Crouzeix團隊將一般上界降至1+√2 =2.414
但一直沒有完成從2.414到2的最後一步
金山木為北京大學地質系畢業
是北京協和醫學院4+4試點班學生
2024年他進入北京協和醫院臨床醫學博士後項目
目前兼任神經外科住院醫師
金山木因頭顱超音波研究而進入矩陣分析領域
金山木用GPT-5.6 Sol在ChatGPT Work中讓多個子智能體並行探索不同證明路線並反覆進
行對抗性檢查
運行16個小時後完成了對上限為2 的證明
證明的核心突破在於將解析函數的二次算子範數問題轉化為伴隨代數約束下的正實完備化
問題
首先用Delyon–Delyon雙層位勢理論與Herglotz核的性質構造一個單位正映射
再由Cayley變換導出矩陣值 Caratheodory函數
接著AI發現,若選擇單純譜的輔助矩陣
修正項會被限制在矩陣所產生的代數中
在矩陣特徵基底下修正項變成了純對角矩陣
接著進行精準採樣消除修正
前面的修正項對角結構巧妙地在採樣生成的二次型中被完全抵銷
殘留下來的關係式轉化為兩個加權 Gram 矩陣並做正定性比較
然後AI證明了一般性的質量m正實完備化定理
由於雙層位勢對應的質量參數恰好為m = 2
立刻得到||f(B)||<2
最後透過單純譜矩陣逼近與外凸域收斂至 W(A)的雙重極限完成對任意矩陣的完整證明
Alex Townsend和Alex Townsend以及Crouzeix本人隨後檢查了證明後認為手稿正確
此外另有人也在8 月4 日發布了對該猜想的獨立證明
他們參考GPT
用反證法設定:假設範數上限為大於2
對極值向量構造序列
利用縮緊算子與等距算子的性質控制住微擾能量
再用序列的一致有界性將能量級數進行求和並導出實部下界不等式
其左邊係數與右邊符號產生嚴重矛盾
有此引理就能得到其上限為2
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