论文

M2F:数学文献的大规模自动化形式化

M2F: Automated Formalization of Mathematical Literature at Scale

智能体系统Agent 架构与控制循环

摘要

数学自动化形式化支持机械化验证,但仍局限于孤立定理和短片段。扩展到教科书和研究论文基本未被解决,因为它需要管理跨文件依赖、解析导入并确保整个项目端到端编译。我们提出 M2F(Math-to-Formal),首个面向 Lean 端到端、项目规模自动形式化的 Agentic 框架。框架分两阶段运行。陈述编译阶段把文档拆为原子块,按推断依赖排序,并修复声明骨架直至项目可编译,允许证明中留占位符。证明修复阶段在固定签名下用目标导向的局部编辑填补这些空缺。两个阶段全程让验证器在环,只有工具链反馈确认改进时才提交编辑。在约三周内,M2F 把 479 页的实分析与凸分析教科书转化为 153,853 行的项目级 Lean 库,完全形式化为带证明的 Lean 声明。这代表教科书规模的形式化,通常需要专家数月或数年。在 FATE-H 上,我们取得 96% 的证明成功率(强基线为 80%)。综合来看,这些结果表明实用的大规模数学文献自动形式化已触手可及。我们运行生成的完整 Lean 代码见 https://github.com/optsuite/ReasBook.git。

M2F:数学文献的大规模自动化形式化
图4:系统能力宣言(工作流)。一条验证器在环的流水线,将源自PDF的结构转化为可构建的Lean项目,具备:(i)用于语句可审计性的出处锚定;(ii)治理节点上的人工把关;以及(iii)仅由Lean诊断驱动的接受/回退精炼,最终产出可查询的已验证声明仓库,而非孤立的一次性证明。