DDAR 是什么?AlphaGeometry 推导几何结论的符号引擎
演绎数据库算术推理(Deductive Database Arithmetic Reasoning,DDAR)是 AlphaGeometry 系统中负责严格推导的符号推理引擎,由谷歌 DeepMind 开发,2025 年 2 月发表的 AlphaGeometry2 论文《用 AlphaGeometry2 在奥林匹克几何题求解中达到金牌水平》对它做了大幅改进。
它做什么:计算演绎闭包
DDAR 是一种计算“演绎闭包”的算法。演绎闭包是指:给定一组核心的初始事实,所有能从它们推导出来的事实的集合。比如已知“AB 等于 AC”“D 是 BC 的中点”,可以推出“AD 垂直于 BC”,再推出更多的角度关系、相似三角形,等等。DDAR 遵循一组固定的演绎规则来构建这个闭包:每一轮都检查所有规则,看能否根据已知事实推出新的事实,把新事实加入集合,然后继续下一轮,迭代地扩充,直到再也推不出新的事实为止。如果要证明的结论出现在这个闭包里,题目就证完了,而且每一步推导都有严格的依据,可以还原出完整的证明过程。
名字里的“演绎数据库”指的是用类似数据库查询的方式匹配推理规则,“算术推理”指它还能处理关于角度、比例、长度的代数关系,比如角度相加等于 180 度这类线性方程。
和语言模型的分工
DDAR 很严谨,但它只能从已有的条件出发往下推,自己想不出“添加一条辅助线”这样的创造性构造。很多奥数几何题,不添加辅助点就无法证明。这部分由 AlphaGeometry 的语言模型负责:当 DDAR 推不出结论时,语言模型提出一个辅助构造,DDAR 再在新的条件下重新推导,两者配合,就像人类解题时“灵感加严谨推导”的过程。
AlphaGeometry2 的改进
在 AlphaGeometry2 中,DDAR 的能力得到了扩展,比如能处理一些重合点、更多类型的几何关系,同时速度大幅提升:研究团队用更高效的算法和 C++ 实现重写了它,比原来快了一个数量级以上。更快的符号引擎意味着在同样的时间里能尝试更多的辅助构造,这是 AlphaGeometry2 能达到金牌水平的重要原因之一。