Modelo da OpenAI derruba por conta própria consenso matemático de 80 anos

Modelo de uso geral da OpenAI refutou, de forma autônoma, uma crença de décadas sobre um dos problemas mais famosos da geometria combinatória

Jorge Marin, colaboração para a CNN Brasil
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A conjectura mais aceita pela comunidade matemática sobre um famoso problema — que persistia por 80 anos — acaba de ser contestada por um modelo interno da OpenAI: um sistema de IA de raciocínio de uso geral, ainda não lançado ao público, do tipo usado para responder perguntas e analisar textos.

Conhecido como um dos quebra-cabeças mais famosos da geometria combinatória, o problema das distâncias unitárias foi formulado por Paul Erdős em 1946. Por décadas, a comunidade matemática construiu um consenso — sem prova formal — de que a grade quadrada era a configuração ótima para esse problema.

A questão, aparentemente simples, permanece sem solução definitiva: dado um conjunto de pontos numa superfície plana, qual o número máximo de pares separados por exatamente uma mesma distância fixa? O desafio é encontrar uma regra que valha para qualquer quantidade de pontos — dois ou um milhão.

Para refutar a conjectura vigente, o modelo de IA produziu uma prova de 125 páginas identificando uma família infinita de arranjos de pontos superiores à grade — ou seja, não um único contraexemplo isolado, mas uma classe inteira de configurações mais eficientes. Com isso, derrubou a proposição de décadas.

A prova foi verificada por nove matemáticos externos, entre eles o ganhador da Medalha Fields (o “Nobel da matemática”), Tim Gowers, que propôs recomendá-la para publicação na revista Annals of Mathematics — e Thomas Bloom, o mesmo pesquisador que havia exposto publicamente uma afirmação falsa anterior da própria OpenAI sobre matemática.

O que tornou essa conquista da IA especial?

O que mais chama a atenção nessa sacada matemática é o que ela revela sobre a tecnologia em si. O resultado não veio de um sistema especializado em matemática, mas sim de um modelo de raciocínio de uso geral — o mesmo que dá dicas culinárias, resume documentos e escreve textos. Isso sugere que capacidades sofisticadas de raciocínio estão emergindo nesses sistemas.

Não foi uma simples pesquisa no Google. O modelo conectou linhas de raciocínio que estavam dispersas na literatura matemática, e nenhuma delas relacionada ao problema de Erdős. Os trabalhos são de Golod-Shafarevich (1964), Ellenberg-Venkatesh (2007/2016) e Hajir-Maire-Ramakrishna (2021).

Hospedado no repositório de pré-prints arXiv, o artigo “Observações sobre a refutação da conjectura das distâncias unitárias”, traduz a prova de 125 páginas gerada pela IA para uma linguagem matemática mais curta, mais clara e mais verificável.

No artigo de verificação independente — ainda não revisto por pares —, os autores simplificam e generalizam o argumento original, contextualizam a prova dentro da literatura existente e, ao final, refletem sobre o que esse episódio significa para a relação entre matemáticos e sistemas de IA.

A importância de refutar a conjectura de 80 anos para a ciência

Mesmo que a ciência exija que um humano assine embaixo e responda pela validade do argumento, é inegável que uma fronteira técnica foi cruzada: uma IA de uso geral gerou uma prova matematicamente válida para um problema que resistiu 80 anos ao esforço humano.

Os especialistas destacaram um detalhe que valoriza ainda mais o resultado: a pergunta que gerou essa resposta não era um pedido explícito para refutar a conjectura — era apenas uma questão aberta sobre se ela poderia ser verdadeira ou falsa. Ou seja, o modelo chegou sozinho à conclusão de que era falsa, e provou isso.

A OpenAI afirmou que esta é a primeira vez que uma IA resolveu autonomamente um problema aberto de relevância central para um campo da matemática. Enquanto isso, a prova aguarda publicação formal no arXiv, embora o instrumento que a gerou permaneça fora do alcance público, sem que ninguém fora da empresa possa testar, replicar ou auditar o processo.

Se a IA fez isso sozinha e os melhores especialistas confirmaram, ela deixou de ser ferramenta e virou colaboradora? Para o matemático da OpenAI, Mark Sellke, “Todos nós esperávamos ver algo assim em algum momento, mas não tão cedo”, afirmou à Nature. “É um grande salto em relação ao que estávamos acostumados a ver há um mês”, concluiu.