Leanstral 1.5 — 面向 Lean 4 形式化证明的开源代码智能体模型
Leanstral 1.5:面向 Lean 4 形式化证明的开源代码智能体
Section titled “Leanstral 1.5:面向 Lean 4 形式化证明的开源代码智能体”发布日期: 2026-07-02 来源: Mistral AI Blog / HuggingFace / API 文档 工程范式: Mistral 的垂直专业化策略——在定理证明这一狭窄领域用 MoE 模型实现极致性能,同时保持 Apache-2.0 完全开源
Leanstral 1.5 的核心约束是自动化定理证明的成本与准确性矛盾。现有方案(如 Seed-Prover 1.5 high setting)每个问题需 10 H20-days 的计算预算,成本约 $300+/问题。Leanstral 1.5 将成本降至约 $4/问题(~75x 降幅),同时保持或超越 SOTA。
关键权衡:
- 完全专注于 Lean 4 证明辅助语言,不追求通用代码生成能力。这是 Mistral 继 Leanstral 原始版之后的第二次垂直化尝试
- 使用 128 专家 MoE(4 active/token)架构,119B 总参数 / 6.5B 活跃参数,在推理效率与模型容量之间取得平衡
- 放弃”单次推理即正确”的幻想,采用多轮(multiturn)交互式证明流程——模型提交证明,接收 Lean 编译器反馈,迭代修正
- 256K 上下文窗口:一些证明链长达 270 万 token,需要 22 次上下文压缩(compaction)
关键架构决策
Section titled “关键架构决策”MoE 设计
Section titled “MoE 设计”- 128 个专家,每 token 激活 4 个
- 119B 总参数,6.5B 活跃参数
- 属于 Mistral Small 4 模型系列
- Apache-2.0 许可证
三阶段训练管线:
- Mid-training:在 Lean 4 证明数据上继续进行预训练
- Supervised Fine-Tuning (SFT):使用经过验证的证明轨迹进行监督微调
- Reinforcement Learning with CISPO:使用 CISPO(一种策略优化算法)进行强化学习
两个互补的 RL 环境:
Multiturn 环境:
- 给定定理陈述,模型必须证明或证伪
- 提交证明 → 接收 Lean 编译器反馈 → 迭代修正
- 证明编译通过即成功,否则循环继续直至耗尽预算
代码智能体环境:
- 模型在原始文件系统中操作,如同开发者一样工作
- 可以编辑文件、运行 bash 命令、使用 Lean 语言服务器检查目标/错误/类型信息
- 适合处理长期任务:补全仓库中的部分证明、构建辅助引理、多轮上下文压缩
- 最终通过 SafeVerify 分支验证正确性
- 256K 上下文窗口
- 支持通过 vLLM 本地部署
- 测试时计算(test-time compute)扩展表现出色——从 50k 到 4M token 预算,性能单调平滑提升
定理证明基准
Section titled “定理证明基准”| Benchmark | Leanstral 1.5 | Seed-Prover 1.5 high | Goedel-Architect (no NL) |
|---|---|---|---|
| miniF2F (val+test) | 100% | - | - |
| PutnamBench (587/672) | 587 | 580 | - |
| FATE-H | 87 | 75 | - |
| FATE-X | 34 | 30 | - |
测试时计算扩展(PutnamBench Pass@8)
Section titled “测试时计算扩展(PutnamBench Pass@8)”| Token Budget | 解决的问题数 |
|---|---|
| 50k | 44 |
| 200k | 244 |
| 1M | 493 |
| 4M | 587 |
FLTEval(真实代码验证)
Section titled “FLTEval(真实代码验证)”| Metric | Leanstral 1.5 | Leanstral 原始版 | Opus 4.6 |
|---|---|---|---|
| pass@1 | 28.9 | 21.9 | - |
| pass@8 | 43.2 | 31.9 | 39.6 |
成本对比(PutnamBench)
Section titled “成本对比(PutnamBench)”- Leanstral 1.5: ~$4/问题
- Seed-Prover 1.5 high: ~$300+/问题(10 H20-days/问题)
- Aleph Prover: $54-68/问题
代码验证:Bug 发现
Section titled “代码验证:Bug 发现”在 57 个测试仓库中:
- 标记 47 个违反的属性
- 11 个指向真实 bug
- 5 个是 GitHub 上未报告的新 bug
- 示例:datrs/varinteger 库的 zigzag decoding sign 函数在
Std.U64.MAX输入下发生溢出
| 维度 | Leanstral 1.5 | Seed-Prover 1.5 | Aleph Prover | Goedel-Architect |
|---|---|---|---|---|
| 开放权重 | ✅ Apache-2.0 | ❌ | ❌ | ❌ |
| 活跃参数 | 6.5B | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 每问题成本 | ~$4 | ~$300+ | $54-68 | 未公开 |
| 自然语言指导 | 不需要 | 不需要 | 不需要 | 不需要 |
| Lean 4 支持 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 免费 API | ✅ | ❌ | ❌ | ❌ |
关键差异: Leanstral 1.5 是唯一完全开源且提供免费 API 的定理证明模型。成本仅为 Seed-Prover 的 1/75,这意味着定理证明从”研究专用”迈向”开发者日常工具”。
- Hacker News 上讨论热烈,核心争议点:定理证明 AI 是否终于达到了实用阈值?
- 多条评论指出,$4/问题的成本使形式化验证可以融入 CI/CD 流程
- 有人认为 PutnamBench 的 587/672 成绩”令人印象深刻,但剩余 85 道题可能代表模型无法突破的难度上限”
- Mistral 社区对 Apache-2.0 许可证表示赞赏
可复用的工程经验
Section titled “可复用的工程经验”-
成本-性能边界的前移:Leanstral 1.5 证明,在不依赖超大计算预算的前提下,通过精巧的训练环境设计(multiturn + code agent 双环境)可以实现定理证明的 SOTA。这对其他垂直领域(如形式化验证、程序合成)有直接参考价值。
-
CISPO 算法的选择:相比于 PPO 或 GRPO,CISPO 在证明场景中的收敛效率更高。如果读者在做类似的形式化推理训练,建议从 CISPO 开始而不是 PPO。
-
测试时计算的平滑缩放:Leanstral 1.5 的 token budget 与 solved problems 呈单调关系(而非阶梯函数),这意味着可以针对不同场景动态分配推理预算——对成本敏感场景用低预算,对高难度证明用高预算。
-
SafeVerify 验证管线:Mistral 开源的 FLTEval 和 SafeVerify fork 可以直接用于其他形式化验证项目,无需从头构建验证环境。
-
双环境 RL 框架:multiturn 环境处理”证明/证伪”的二元判断,code agent 环境处理”文件编辑+bash+Lean LSP”的复合操作。这种”判断+操作”分离的设计适用于需要验证反馈的许多编码任务。