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数学2.0时代已至。
【资料图】
刚刚,数学界的领军人物、菲尔兹奖得主陶哲轩正式发文:
自打OpenAI宣布解决纳维–斯托克斯千禧年难题以来,AI猛攻之下,陶哲轩为首的数学家又是吐槽OpenAI又是呼吁急踩刹车的。
但历史的潮流滚滚向前,AI的发展显然已不可逆流。
陶哲轩也并非一味地变身AI减速派,而是向数学界抛出了一个更深刻的问题:
以及未来,我们究竟需要怎样的数学家?
从“证明稀缺”到“证明泛滥”,数学2.0的前提变了
陶哲轩认为,在数学1.0时代中,传统数学一直运行在证明稀缺的环境里。
为了证明一道开放难题,人们往往需要拥有深厚的专业知识,并为此付出大量的时间和精力;
因此,“谁最先解决了什么问题”,自然便成为了数学界衡量贡献的重要方式。
但如今,AI正在深刻地改变着这种环境。
无论是OpenAI一夜之间甩出722篇数学论文,扫射准黎曼猜想、霍奇猜想、BSD猜想全等多个重磅研究;
(详情可看:https://mp.weixin.qq.com/s/P40M32TnTppU3jsDTvFGmg)
还是它把今年刚获得菲尔兹奖的王虹所解决的三维挂谷集维数猜想,进一步扩展到了四维。
(详情可看:https://mp.weixin.qq.com/s/CDfZGoors8TmTnzSl0rszQ)
这一切,都无一例外地改写着数学研究的节奏,冲击着数学1.0时代的评价体系,并逼着数学家们在联名抵制之外,重新回答一个越来越迫切的问题:
(详情可看:https://mp.weixin.qq.com/s/E-6A_HrJaj7P8j5TXpt_1w)
对此,陶哲轩在文中说到:
而关于数学为什么会如此容易受到AI的冲击,陶哲轩也归纳出了三个相互叠加的条件:
1、证明可以被客观检验;
2、数学对象和推理过程高度可数字化;
3、大量高质量研究文献已经以数字形式存在。
这一切,再加上前沿AI实验室的大量投入,便把数学迅速推成了模型能力突飞猛进的核心战场。
但与此同时,陶哲轩也亮出了那张经典的飞机弹孔图,提醒大家警惕“幸存者偏差”:
而这种只统计成功的做法,自然也就无法回答成功率、资源消耗和人类参与程度这些关键问题。
因此,陶哲轩呼吁,现在迫切需要建立起一个加更透明和科学的评估机制,把失败结果和AI算力成本一并纳入报告。
不过,AI拿出正确证明,并把失败结果和算力成本都报告出来就够了吗?
陶哲轩显然不是这么想的。
盲目卷“解题”,可能会损害数学的长期健康
对于数学研究的目标到底是什么这个问题,陶哲轩给出的比喻很形象:
陶哲轩认为,在尝试解决问题的过程中,无论成功、失败,还是只获得部分进展,都可能产生比最终答案更有价值的认识。
但如果只是自动化工具过早地交出答案,而评价体系又只奖励“已解决”,那么那些尚未走过的路径,就可能失去继续探索的动力。
毕竟,千禧年大奖开放数学难题是有限的,但数学实际研究中,由一个问题生长出的路径、理解、联系和新问题,却几乎是无限的。
他也因此警告:
沿着这个思路,我们也就更容易理解陶哲轩为什么会在SAIR最新演讲中,如此不留情面地向模型公司开火:
(详情可看:https://mp.weixin.qq.com/s/s35QsObpRO2G6mS1CGoBHQ**)* *
而这份担忧,也早已出现在他此前的公开回应中。
早在今年9月初,陶哲轩便在博客评论中指出:
他担心,后一种局面正在加速逼近:当答案唾手可得时,人们是否还愿意花时间慢下来、理解它,并继续探索它周围的数学世界?
不过戏剧性的一幕是,AI加速带来的影响,先生动形象地体现在了陶哲轩自己的这次演讲之中。
据陶哲轩透露,他这篇演讲稿原本的主题应该是《机器辅助证明》,但在近期AI频频“轰炸”数学界的情况下,他不得不做出明显调整,并最终把主题定为了《数学2.0》。
真是...魔幻啊。
那么,当AI越来越会解题和证明之后,人类数学家的核心护城河究竟在哪里?
答案或许就藏在陶哲轩提出的“癌症疗法实验”里。
证明之后,还有理解、训练和现实世界
为了说明人的理解为什么仍然重要,陶哲轩在演讲中提出了一个颇有冲击力的思想实验:
这是一个关于目标、验证和理解的思想实验。
它把抽象的数学讨论,拉到了一个很具体的场景里:模型内部的结论通过了验证,仍然需要有人判断,它与现实世界中的目标是否一致。
而这,或许也正是人类科学家之所以无法被取代的关键——模型可以生成答案、验证推理、加速探索,但不能替人类把关。
而数学证明的价值,也要沿着这条链条继续向前走。
陶哲轩在此前发布的《AI时代的数学》中,把解题拆成了五个阶段:
其中,最后一步尤其缓慢:
而这恰恰是AI很难加速的。
如果AI主要加速前面的环节,后面就可能出现“证明消化不良”。
因此他主张:
而这场关于“证明之后”的争论,也在10月初愈演愈烈:
10月7日,OpenAI一口气甩出的722篇数学论文,彻底惹怒了以陶哲轩为首的AI减速派。
随后,陶哲轩火速牵头建立了人类数学协会(AHM),并发布重磅联合声明:
(详情可看:https://mp.weixin.qq.com/s/E-6A_HrJaj7P8j5TXpt_1w**)**
在陶哲轩看来,形式化验证完全不够,作者还应该能把自己的成果讲清楚;
如果缺乏这种讲解能力的成果,在他看来仍是不完整的。
而这一系列事件,同样也戳中了年轻研究者们最关心的问题:
AI时代,数学还需要读博吗?
陶哲轩认为,AI时代,读博有没有必要,关键不在于能不能产出论文,而在于培养出一套吸收困难材料、综合知识、以及提出好问题的系统能力。
他用饮食和运动作比方,并坦言:
那么,有没有可能找到一种让AI与研究者共同成长的好方法?
陶哲轩也已经在演讲中透露,他正在推进一些具体尝试;
比如,他参与创立的SAIR基金会推出的开放数学模型计划,第一阶段就面向日常研究需求,例如理解困难论证、核查引用、探索例子、编写代码,以及形式化证明等。
并预告说,这些开放数学模型将很快发布,值得期待一波。
△陶哲轩所展示的一套更具可持续性的“数学2.0”AI应用范式
One More Thing
在演讲结尾,陶哲轩把实现数学2.0的主要瓶颈归结为想象力。
在他看来,证明的供给正在发生改变,但如何利用这种变化,把理解、训练和探索一起向前推进,仍需要数学界共同作出选择。
而当一道题被AI证明之后,数学家的下一个问题或许也将迈向:
从这个答案中,我们还能学到什么?
以及,接下来,我们还能够做什么?
参考链接:[1]https://teorth.github.io/tao-web/ai-views.html[2]https://x.com/ns123abc/status/2109045309112250560[3]https://teorth.github.io/tao-web/slides/math-2-0-caltech-2026.pdf?utm_source=chatgpt.com[4]https://arxiv.org/html/2608.16753v1?utm_source=chatgpt.com
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