2024年计算机科学大突破

包括对大型语言模型的全新认识，以及在计算复杂量子系统方面取得的突破等等

原标题：2024年计算机科学大突破
文章来源：人工智能学家
内容字数：5568字

2024年计算机科学年度回顾：突破与挑战并存

2024年，计算机科学领域取得了令人瞩目的进展，但也面临着一些挑战。本文总结了Quanta杂志评选的年度重大，涵盖人工智能、计算复杂性理论以及量子计算等多个方面。

1. 忙碌的海狸难题：数学复杂性的胜利

   困扰计算机科学界数十年的“第五只忙碌的海狸”问题终于被解决。一个由业余爱好者组成的团队找到了这个数字(47,176,870)，证明了人类在克服极端数学挑战方面的能力。然而，对“第六只忙碌的海狸”的探索表明，未来的难题可能更加难以攻克。

2. 量子纠错码的突破与局限

   量子计算领域取得了关键性突破。谷歌团队首次证明量子纠错码能够达到实用阈值，为构建真正有用的量子计算机奠定了基础。与此同时，研究人员发现某些经典纠错码存在根本性的低效性，这为其大规模应用带来了挑战。

   此外，研究人员还开发出一种新算法，能够有效地描述任何处于恒定温度下的量子系统，并证明温度升高会削弱甚至消除量子纠缠。另一个研究小组则表明，寻找量子系统局部最小能级的问题对于量子计算机来说相对容易，这证明了量子计算机的潜在优势。

3. 人工智能：理解与瓶颈

   人工智能依然是2024年的热点话题。OpenAI发布的o1模型展现了令人惊叹的能力，但其内部工作机制仍不透明。研究人员发现，这些模型并非简单的“随机鹦鹉”，它们可能具备真正的理解能力。“过度训练”现象（grokking）揭示了理解这些模型的新途径。计算复杂性理论也被应用于解释语言模型的优势。

4. 其他重要发现

   除了以上重点，2024年还见证了其他重要发现，例如利用非周期性拼贴构建新型量子纠错码，以及证明约翰·康威的“生命游戏”是“全周期的”。这些发现都展现了计算机科学在解决复杂问题方面的持续进步。

总而言之，2024年是计算机科学领域充满活力的一年，既有令人振奋的突破，也有需要进一步探索的挑战。 从解决长期悬而未决的数学难题到量子计算技术的进展，再到对人工智能更深入的理解，这些成就都推动着计算机科学不断发展，并为未来技术创新奠定了坚实的基础。 然而，我们也需要正视现有技术的局限性，并持续探索新的方法，以应对未来可能出现的挑战。

联系作者

文章来源：人工智能学家
作者微信：
作者简介：致力成为权威的人工智能科技媒体和前沿科技研究机构