在数学家看来,AI 之所以能力强大,是因为 AI 的知识极其渊博,像百科全书一样,超越任何个体数学家所掌握的知识。
“ AI 某种意义上是概率驱动,它通过某种‘划算’方式将网络上已有知识‘拼接组合’,在一定概率下输出正确结果。”清华大学丘成桐数学科学中心/求真书院副教授徐文强认为,而这降低了“外行人”进入数学领域的门槛。
此外,跨领域知识储备,让 AI 很容易打通不同学科之间的壁垒,尤其擅长构造例子、寻找反例。徐文强解释:“比如我做解析数论,对拓扑等领域了解有限,而某个数学问题的突破恰恰就需要用到拓扑工具,那我可能在很长一段时间都想不到这个角度。但是 AI 知道,所以它的解题能力很强,能把数学家最后的‘窗户纸’捅破。”
AI 的强大还体现在算力上,能够进行大量计算和试错。邓煜就经常用 AI 处理自己拿不准的小问题,让 AI 核验对错、给出修改方向,省去自己从头完整推导一遍的成本。
邵长鹏告诉《中国科学报》,由 AI 辅助产生的证明结果,在公开之前仍需要进行改写。“ AI 的写法往往是一步一步往前推,看到最后才能理解它究竟在讲什么。而数学论文的呈现往往是相反的,需要先给出核心思路,让读者知道这么做的原因,再逐层补充计算细节。我们真正需要讲清楚的,是证明背后的思想和结构;计算细节虽然重要,但是次要的。”
面对 AI 展现出的强大能力,改革数学研究范式是大势所趋。陶哲轩表示,未来复杂的数学研究将被拆分成大量子任务,由分布式的人机协作网络共同完成。未来人与 AI 合作,人类更多负责提出问题、设计方向和创造性工作,AI 则承担证明生成、形式化验证等技术性任务。
为了延续这种乐趣,徐文强目前只做 AI 的“轻度使用者”,用不用通常取决于合作者的想法及其必要性。他和朋友也尝试过,比如有些工作即便 AI 几分钟就能做完,但依旧选择深刻思考,用数月甚至更长时间慢慢推进,而且他们并不觉得是浪费时间。“哪怕会走弯路,但是这个过程保留了精神层面的享受,最终产出的质量可能更好。”
徐文强还表示,当下 AI 更多摘取的是被人类忽略的“低垂果实”,尚未攻克让数学家真正认为重要的经典难题。“数学界本来就有很多零散的、不那么重要的问题需要解决,如果有人感兴趣,借助 AI 工具碰巧做出来了,甚至也能发到很好的杂志,固然是好事。但是,这些是没有深度原创的,不是数学家所真正追求的。”
面对 AI 的冲击,徐文强的想法是,“当你想解决的问题足够重要、目标足够远大,乐趣会一直存在,甚至有可能更多”。
恽之玮则颇为担忧,他认为用 AI 加速诸如医学这类实用学科的发展,是很有益处的。“但 AI 使人失去了精神追求。”恽之玮说,“我听到很多人说:不用担心,人类会有新的精神追求。可新的精神追求是什么,我从没听到过一个具体的答案。”
05 “动荡”中的数学人才培养
让数学家更急迫和忧心的,是下一代数学人才的培养。
迷茫本是成长的必经阶段,AI 却直接削弱了这一环。恽之玮既不反对也不鼓励学生使用 AI ,但是他提醒学生,要保证自己有足够的时间消化、探索,甚至是迷惑。“古人说,纸上得来终觉浅,AI 得来就更浅了,‘浅’指的是它只在你的大脑如蜻蜓点水浅浅掠过。如果不跟进思考,仅有的一点痕迹马上就消失殆尽。”恽之玮说。
“过度依赖 AI ,会影响学生对知识的理解和品味。久而久之,学生分不清什么问题重要,什么才具备数学美感。”徐文强直言。
他认为,学生不能总与 AI 对话,要重视人与人之间的交流讨论。“数学近乎一门艺术,思想的美感,需要在人与人的输出、碰撞之中才能感知。有时,人跟人之间交流时产生的奇思妙想是无法解释的。我相信,最一流的工作一定离不开人与人的交流。”徐文强说。
北京大学北京国际数学研究中心袁新意在接受采访中指出,学生将失去训练的素材。“ AI 把很多‘低垂的果实’摘掉,而这些问题过去恰恰是学生训练研究能力的重要材料。”
在袁新意看来,AI 还远没有达到可以独立做数学研究的程度。现在这些 AI 成果背后明显有很多人为的引导,需要不断给它提问题、不断启发它。他建议学生要学会传统的研究方式。“比如我的学生写第一篇论文时,我希望他能够尽量独立完成。他可以用 AI 查一点东西,但不能太依赖 AI 。”
邓煜也始终把 AI 当作一个帮手、助手,而非替代者。他认为,人的直觉和想法无法被取代,包括提出好问题,提出问题之后有什么样的解题思路。他建议年轻学生在使用 AI 提高效率的同时,要不断提升自身的能力,从而更好理解 AI 的推导,站在其肩膀上开拓新知。
最后,当被问及学生要如何应对 AI 带来的焦虑时,徐文强没有直接给答案,而是回到了制造焦虑的源头——当前互联网的 AI 叙事。
今年夏天,在海外求学工作 11 年的徐文强正式回国工作。回国前一周,他参加了美国数学研究所关于 AI 和数论的工作坊,参会者包含学界和业界的数学家。活动讨论了诸多 AI 可能参与解决的数论问题及相关进展。
结合自己的经历和看到的新闻,徐文强不无担忧地提到,网络上那些未描述事实全貌的信息、夸大渲染的“炒作”对人产生误导,例如“一杯咖啡的时间”就破解了知名猜想等,事实是优秀的数学家花费了一段时间引导 AI 解题。另外,从数学转到其他行业并非新鲜事,一些报道所谓“离开数学界”的学者,并不代表他们永远告别数学了;不少人转行,更多是出于好奇,想去了解 AI 能力的真实边界。
“因相信 AI 的过度宣传而焦虑,是不明智的。”徐文强常告诉学生,永远会有一群人坚持深度思考,保有原创的洞察力,引领 AI 向前发展。