Recent advances in foundational models have yielded reasoning systems capable of achieving a gold-medal standard at the International Mathematical Olympiad. The transition from competition-level problem-solving to professional research, however, requires navigating vast literature and constructing long-horizon proofs. In this work, we introduce Aletheia, a math research agent that iteratively generates, verifies, and revises solutions end-to-end in natural language. Specifically, Aletheia is powered by an advanced version of Gemini Deep Think for challenging reasoning problems, a novel inference-time scaling law that extends beyond Olympiad-level problems, and intensive tool use to navigate the complexities of mathematical research. We demonstrate the capability of Aletheia from Olympiad problems to PhD-level exercises and most notably, through several distinct milestones in AI-assisted mathematics research: (a) a research paper (Feng26) generated by AI without any human intervention in calculating certain structure constants in arithmetic geometry called eigenweights; (b) a research paper (LeeSeo26) demonstrating human-AI collaboration in proving bounds on systems of interacting particles called independent sets; and (c) an extensive semi-autonomous evaluation (Feng et al., 2026a) of 700 open problems on Bloom's Erdos Conjectures database, including autonomous solutions to four open questions. In order to help the public better understand the developments pertaining to AI and mathematics, we suggest codifying standard levels quantifying autonomy and novelty of AI-assisted results. We conclude with reflections on human-AI collaboration in mathematics.


翻译:基础模型的近期进展已催生出能够在国际数学奥林匹克竞赛中达到金牌标准的推理系统。然而,从竞赛级问题求解向专业研究的过渡,需要驾驭海量文献并构建长视野的证明。本文中,我们介绍了Aletheia——一种数学研究智能体,它能够以自然语言端到端地迭代生成、验证和修正解决方案。具体而言,Aletheia由以下部分驱动:用于挑战性推理问题的高级版Gemini Deep Think、一种超越奥林匹克竞赛问题范畴的新型推理时标度律,以及用于应对数学研究复杂性的密集工具调用。我们展示了Aletheia从奥林匹克问题到博士级习题的能力,并特别通过人工智能辅助数学研究的几个里程碑式成果予以证明:(a) 完全由AI生成的研究论文(Feng26),在计算算术几何中称为特征权重的特定结构常数时未经过任何人工干预;(b) 展示人机协作的研究论文(LeeSeo26),证明了称为独立集的相互作用粒子系统的边界;(c) 对Bloom的Erdos猜想数据库中700个开放问题的广泛半自主评估(Feng et al., 2026a),其中包括对四个开放问题的自主求解。为帮助公众更好地理解人工智能与数学相关的发展,我们建议建立量化人工智能辅助结果自主性与新颖性的标准等级体系。最后,我们对数学领域的人机协作进行了反思。

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