菲尔兹奖获得者、英国数学家 William Timothy Gowers 发表文章,深度讨论了对 AI 近期连续攻克多个数学难题的看法:
首先,他认可近期 AI 解决的问题『都是困扰专业数学家多年的重要难题』,但同时认为目前 AI 的能力暂且还未达到顶尖数学家的水平。
那 AI 比那些普通的数学家强在哪呢?
—— 答案是『找反例』的能力。
可以通俗地理解为:有人声称“所有这类东西都有某种性质”,你只要找出一个没有这种性质的东西,就推翻了这个说法。
所以,AI 无需证明原来的定理成立,只要找到一个特殊对象,证明原来的猜测不成立即可。
Timothy Gowers 认为,在他的观察下,目前至少有两点比较明确。
第一,AI 确实掌握了大量数学知识。
如果一个问题可以通过某种相对标准、已有许多先例的方法解决,AI 很可能能够认出并调用这种方法。它掌握的领域范围可能超过了任何一个人类数学家。
第二,AI 能高速尝试。
人类一天可能认真检查少数几条路线,计算机却可以探索大量方案,即使绝大多数失败也承受得起。
两项能力结合,就产生一种可能的“LLM 式的数学风格”:即广泛调用已有知识,快速尝试许多并不特别新颖的思路,允许大量失败,直到某次组合恰好成功。
很多数学家也认同这个过程,因为他们检查 AI 的论证过程时,会发现方法本身没有想象中那么新颖。如果提前给一位数学家一个小提示,他可能也能较容易地找到类似的解决路径。
这说明 AI 的优势主要来自知识覆盖、搜索规模和组合能力,而不一定来自一次极深、极原创的洞察。
Timothy Gowers 说,假如还存在一类人类暂时领先的数学问题,它们可能具有这些特征:
- 搜索树非常深;- 每一步都有很多分支;- 真正可行的路线非常稀少;- 单靠速度无法覆盖全部可能;- 必须在早期就非常准确地排除错误方向。
不过 Timothy Gowers 不认为人类数学家能永远保持领先。因为 AI 正在继续快速进步,以近几年的发展速度看,可能很快会发生范式级别的突破。
那什么现象能够证明 AI 真正在数学领域跨上了新台阶呢?
他认为需要 AI 提出一种真正出乎专家意料的新方法,这种方法应当具有几个特点:
- 不是文献中已有方法的轻微变体;- 很难通过大量随意尝试偶然撞上;- 首次看到时令人意外;- 理解之后又显得漂亮、统一、自然;- 不只解决一个问题,还会引出一批后续研究。
总之,AI 在数学领域应该会大有作为。
