面向科研逻辑与数学推导的长链推理可信检测、候选路线搜索与可解释论证轨迹生成方法及系统与流程

本发明属于人工智能与可信计算领域，具体涉及一种面向科研逻辑与数学推导的长链推理可信检测、候选路线搜索与可解释论证轨迹生成方法及系统，尤其涉及理论理科研发、数学证明构造、计算模拟、模型建立和算法正确性分析中的长链推理一致性检测。本发明可与pa1声明提取、pa2事实锚定、pa3认知诚实决策、pa5智能重试和pa6验证预算分配、候选授权门控与安全底线治理引擎协同，但不重复限定其内部算法。

背景技术：

1、大模型具备构造候选证明、候选模型和候选解释的能力，但长链推理中容易出现跳步、假引理、隐藏假设、错误适用边界和循环论证。现有方案若仅对整段结论做一致性判断，难以定位错误发生在哪一步；若仅做引用或事实层面的检测，也难以发现推理链内部的结构性错误。对于科研理论场景，证明失败、缺失引理和反例往往比单句事实错误更关键。

技术实现思路

1、本申请并非重复原pa4的四类幻觉并行分类或默认优先级机制，而是将科研逻辑与数学推导中的长链推理形式化为步骤级断言，并通过形式化验证调度、候选路线评分搜索和可解释论证轨迹生成，形成新增技术链。原pa4中的事实性、忠实性、引用性和推理性并行检测可作为背景或可选协同模块，不作为本申请独立权利要求的必要技术特征。

2、s1 接收科研逻辑或数学推导任务：任务类型包括proof_construction、model_building、algorithm_correctness、theory_research、simulation_reasoning和counterexample_search；输入包括待证明命题、模型假设、算法性质、推理文本或候选证明。

3、本文所称professionalproofauditresult，是指由长链推理审计层输出的、携带验证状态、失败步骤、反例、候选路线、缺失引理、证据链和可解释论证轨迹的推理审计结果；本文所称candidate_only，是指候选证明、候选构造或候选修复草稿在未获授权前仅作为候选内容，不得外发或自动改写。

4、s2 长链断言化：将推理输出拆解为前提集合、引理集合、推理规则、中间结论、最终结论、显式假设和外部定理依赖；每步生成断言step_i: 由a,b经rule_r推出c_i，并记录assumption_i、citation_i、scope_i、confidence_i和mapping_confidence。

5、s3 形式化验证调度：将可形式化断言映射到证明助理或求解器，包括lean、coq、isabelle、hol light、smt/sat、符号计算系统和定理库；输出verified、failed_step、missing_lemma、contradiction_found、timeout或undecidable；当自然语言到形式化断言映射失败或置信度低于阈值时，标记formalization_failed，不得静默判为verified。

6、s4 反例与边界搜索：对命题生成反例候选、边界条件、极端参数和退化情形；对模型检查适用边界；对算法性质生成随机测试、property-based测试和可满足性反例；发现反例时生成弱化结论、增加约束、修正边界或转人工处理的候选分支。

7、s5 候选路线搜索：在预算约束内搜索正向证明链、反向子目标分解、弱化结论、加强假设、等价改写、同构映射、已知定理替换和证明修复草稿；对每条候选路线计算score=a·verified_step_ratio+b·proof_success_prob−c·estimated_cost−d·risk−e·logic_distance，其中a+b=1，c,d,e为可配置权重；按score排序，超预算时标记budget_exhausted；所有候选标记candidate_only=true。

8、s6 可解释论证轨迹生成：为原始推理链、验证后的步骤、失败步骤和每条候选路线生成explainableprooftrace，逐步记录statement、rule_or_theorem、assumption、scope、verification_status、evidence_pointer、confidence、why_failed和alternative_branch；所述轨迹包括机器可读断言序列和面向人的逐步论证报告。

9、s7 输出与边界：输出professionalproofauditresult，包括验证状态、失败步、反例、候选路线、缺失引理、证据链和explainableprooftrace；本申请将候选内容标记为候选来源，pa6提供candidate_only_default默认门控，pa3最终锁定candidate_only并生成授权令牌，pa5凭有效令牌处理候选勘误或证明修复草稿；未授权前不直接外发。

10、s8 可选引用幻觉模式识别：可选地对专业引用进行幻觉模式识别，包括伪造来源、撤稿/勘误、版本冲突、张冠李戴和异常支持链；该引用幻觉模式识别区别于pa2的证据支持关系核验，也区别于原pa4的一般引用检测，仅作为本申请的可选实施方式，不作为本申请主体。

1.一种面向科研逻辑与数学推导的长链推理可信检测方法，其特征在于，包括：接收科研逻辑或数学推导任务；将推理输出拆解为前提、引理、推理规则、中间结论、最终结论、显式假设和外部定理依赖，并生成步骤级断言；对步骤级断言调用形式化证明、定理库匹配、符号计算、约束求解和反例搜索进行验证；定位失败步骤、缺失引理、反例和隐藏根假设；在预算约束内搜索候选证明路线、候选构造、候选反例和候选修复草稿，并对候选路线进行评分；生成可解释论证轨迹；将候选输出标记为仅候选。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤级断言包括step_i:由a,b经rule_r推出c_i，以及assumption_i、citation_i、scope_i、confidence_i和mapping_confidence；验证结果包括verified、failed_step、missing_lemma、contradiction_found、formalization_failed、timeout或undecidable。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形式化证明和约束求解包括lean、coq、isabelle、hol light、smt/sat和符号计算系统中的至少一种；当映射失败或置信度低于阈值时标记formalization_failed，不得静默判为verified。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述候选路线搜索包括正向证明链、反向子目标分解、弱化结论、加强假设、等价改写、同构映射、已知定理替换和证明修复草稿中的至少一种；候选路线按score=a·verified_step_ratio+b·proof_success_prob−c·estimated_cost−d·risk−e·logic_distance排序，其中a+b=1，c,d,e为可配置权重；超预算时标记budget_exhausted。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当发现反例时，命题状态置为contradicted或assumption_invalid，并生成弱化结论、增加约束、修正边界或转人工处理的候选分支。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可解释论证轨迹逐步记录statement、rule_or_theorem、assumption、scope、verification_status、evidence_pointer、confidence、why_failed和alternative_branch；包括机器可读断言序列和面向人的逐步论证报告，候选路线同样携带完整论证过程。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输出professionalproofauditresult，包括验证状态、失败步、反例、候选路线、缺失引理、证据链和可解释论证轨迹；候选勘误或证明修复草稿仅供人工或pa3/pa5授权后处理，不直接外发。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与pa1声明提取、pa2事实锚定、pa3认知诚实决策、pa5智能重试和pa6验证预算分配、候选授权门控与安全底线治理引擎协同；本方法不执行最终output/caution/abstain决策，不自动外发修复结果。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括可选的引用幻觉模式识别，所述引用幻觉模式识别包括伪造来源、撤稿/勘误、版本冲突、张冠李戴和异常支持链识别；所述引用幻觉模式识别区别于pa2的证据支持关系核验，且不作为本方法主体。

10.一种面向科研逻辑与数学推导的长链推理可信检测系统，其特征在于，包括：推理链拆解模块、验证与搜索调度模块、失败定位模块、候选路线与可解释轨迹模块；所述系统执行权利要求1–9任一项所述方法。

11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令由处理器执行时实现权利要求1–9任一项所述方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有指令，所述指令被处理器执行时实现权利要求1–9任一项所述方法。