Agent | | arXiv:2610.35962

h1: A Taste of the Bitter Lesson in Automated Theorem Proving

自动化定理证明中的苦涩教训:简单 Agent 循环

🧭 Agent 自反思 + 形式化验证

FAIR at Meta · EPFL · CERMICS, ENPC, Institut Polytechnique de Paris · New York University

Skander Moalla, Ahmad Rammal, Niket Patel, Remi Munos, Julia Kempe

提出 h1,一个只靠高效 Lean 接口与验证反馈自反思的简单 agent 循环,在形式定理证明达到 SOTA 并追上复杂工作流

📌 工作参考价值

  • 构建 LLM agent 做 query 生成、推荐文案或策略搜索时,不要先上规划/多智能体分解;先用单 agent + 可执行验证器(搜索 API 结果、商品约束、SQL 执行)做自反思循环,用 pass@1/多采样衡量,效率和效果常超复杂编排。
  • 工具/环境接口的反馈延迟与信息质量是关键:把验证器返回做成结构化、可增量复用(如错误位置、候选修正),减少模型盲目重试;类比 h1 的 Lean 4 增量编译与错误上下文。
  • 做消融和 matched-model 对比:换更强模型或更多计算会混淆 workflow 收益;固定模型,对比简单 loop vs 复杂 agent 架构,避免苦涩教训。
  • 如果业务里有可靠执行环境(规则校验、线上仿真、评分器),把计算预算花在多次验证反馈循环(test-time compute)上,可能比重构提示/工作流更划算。

动机:非形式数学的进展主要靠前沿语言模型的 CoT 和 agentic reasoning 扩展,但形式定理证明仍依赖人为设计的规划、分解、专用证明器编排。这引出 bitter-lesson 问题:一个只扩展 test-time compute 的简单 agent loop 能否匹敌这些复杂工作流?

方法:h1 给模型一个高效 Lean 4 接口,通过 verifier feedback 和 self-reflection 反复工作,不引入分解或搜索结构。

结果:在 PutnamBench、FATE-X、FormalConjectures100-Solved 上达到 SOTA;在 FormalConjectures 中解决 8 个开放问题;在匹配模型下持平或超过 Goedel-Architect、AlphaProof Nexus;甚至 pass@1 常能解决开放问题。消融和与 Claude Code、AxProverBase 的 matched-model 对比表明,光有简单不够,高效 Lean 接口极大决定成本和成功率;图中 h1+Gemini 3.1 Pro 在 PutnamBench 约 $672/题达到 100% 解决率。建议在指定工作流前先用高效执行反馈评估前沿模型,否则可能再吃苦涩教训。