作者jackliao1990 (j)
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标题[新闻] 陶哲轩:AI让业余数学家也能做出贡献
时间Mon Feb 26 20:23:18 2024
https://www.qbitai.com/2024/02/123394.html
白交
AI影响之一是让业余数学家也能做出贡献。
数学下一次文化转变在於AI生成的证明是否会被接受。
很快就会有个AI聊天机器人坐在你旁边。 当你完成证明时,他可以回答问题,帮你
解释每一步。
在Quantamagazine最新长达七千字的访谈中,陶哲轩如是说。
除此之外,他也谈到了数学本质、 「好的」数学研究的组成要素,以及如何应对新科技
的出现。
身为菲尔兹奖、数学突破奖、麦克阿瑟奖等多个奖项的得主,陶哲轩目前已累计撰写300
多篇研究论文,涵盖傅立叶分析、偏微分方程、组合学、数论、数据科学、随机矩阵等多
个领域,也被誉为数学界的莫札特。
而这些研究成果背後,还有强大的科技工具加以辅助。
像是之前的网路、电脑辅助证明软体,到现在的人工智慧。 时不时可以看到他安丽AI工
具,并且作为ChatGPT首波用户,将其并入自己的工作流程。
为此他也透露了个小秘密:
我用维基百科学习数学 。
在此摘取部分访谈内容,完整版可戳底部连结。
“我用维基百科学习数学”
早在2007年时,陶哲轩就曾发表过一篇类似的文章。 如今他坦言:数学文化正在发生很
大的变化。 自己也有了更广阔的视野。
一个具体例子是,电脑辅助证明在2007年仍然存在争议。
当时有个着名猜想“开普勒猜想”,涉及在三维空间球体填充问题,并猜想面心立方坐标
就是最佳填充。
它的证明过程相当复杂,需要电脑辅助。 数学家托马斯·黑尔斯於是创建了一种完整的
电脑语言来做验证,但多年来并没有被接受为真正的证明。
但随着更多证明例子出现,电脑辅助证明已被广泛接受。
现在陶哲轩认为,下一个文化转变是 人工智慧生成的证明是否会被接受 。
目前,AI工具还没有达到可以产生证明来推进数学研究的程度。 也许本科程度的家庭作
业可以处理。
在某个时候,我们看到AI辅助的论文问世,那时就会出现一场争论。
不过他认为,AI带给数学的影响是比其他领域都要好的。 在科学领域之外,人工智慧可
能对经济、智慧财产权等造成破坏性的影响
就像网路真的改变了研究数学的方式,没有网路真的无法跟不同领域的人合作,可以发邮
件,也可以线上交流。
再者,陶哲轩透露, 他上维基百科,或其他网站学习一门学科 。
不过新科技工具固然强大。 这也有限定条件,人类对这些工具的使用必须能做到有审查
的输出。
他之所以能用维基百科做数学题,是因为他掌握了足够的数学知识来判断百科上的数学内
容是否可疑。 在网站上,能找到更好的来源和参考。 然後作为一个起点,进而进行一些
更专业的搜寻。
如果我使用维基百科来学习一门我没有经验的学科,那麽我认为这更像是一个随机变
数。
人工智慧为数学带来的影响
除此之外,他还谈到了其他方面的变化,大致上有三个方面的影响。
例如 数学变得更有协作、跨学科……更多业余爱好者会参与其中 。
也许人工智慧的影响之一是让业余数学家为数学做出有意义的贡献。
例如在过去,如果同其他10个人合作来证明一个定理。 每个人都贡献一个步骤的同时,
也必须验证其他人的数学,一旦其中步骤出错,整个计算过程就会崩溃。 这种信任问题
阻碍了数学领域的大规模合作。
但现在的情况是,在一个巨大的社区里,他们不认识彼此,也不信任彼此,但透过上传到
GitHub知识库或其他来进行交流,论证中的个别步骤的个别证明。 而形式化的证明软体
验证一切,所以你不必担心信任。
我们正在实现新的合作模式,这是过去从未见过的。
还有, 他希望人工智慧可以帮助简化研究证明 。
现在已经有一些实验性软体,它可以将一个已经形式化的证明转换成互动式人类可读的文
件。 你能看到高层次的步骤。 如果其中有不明白的,双击就能扩展到更小的步骤。
很快就有会有一个AI聊天机器人坐在你旁边,当你浏览证明时,他们可以回答你的问题,
并且像作者一样解释每个步骤。 “我认为我们已经离这个目标很近了。”
这就需要改变教育方式,尤其是传统布置作业等方式。 现在已经到了这些AI工具可以即
时回答许多标准问题的地步。 因此我们需要教导学生新的技能,例如如何验证人工智慧
产生的结果是否正确,以及如何获得第二意见。
我们可能会看到数学更具实验性的一面。 以往数学几乎完全是理论性的,而大多数科学
既有理论部分,也有实验部分。
我们最终可能会得到一些结果,而这些结果最初只能透过计算机来证明,但我们并不理解
。
但一旦我们有了人工智慧,电脑产生的证明所提供的数据,我们也许就能进行实验了。
现在有一些实验数学。 人们确实会研究各种各样的大型资料集,例如椭圆曲线。 但未来
它可能会变得更大。
陶哲轩是这麽用AI的
整个访谈中可以看出,陶哲轩喜欢合作交流,并且积极拥抱科技。 事实上早在ChatGPT刚
上线,他就成为第一波用户,将ChatGPT加入自己的工作流程,辅助自己的数学研究。
期间,各种ChatGPT的「隐藏功能」都被陶哲轩挖了出来:大到寻找公式、辅助证明定理
;小到改写论文语句、查询小语种数学名词的发音。
他表示,传统的电脑软体就像是数学中的标准函数,比较死板;AI工具更像是数学中的机
率函数,会更有弹性。
随後,他也使用GPT-4真就解决了自己的一个数学难题:它给我提供了最终的解题思路,
接下来我只需要继续计算就行。
除此之外,他也经常安丽各种AI工具,例如VSCode+插件+Copilot的方式,取代了自己用
了将近十年的TeXnicCenter + MikTeX组合。
他直言,在程式设计时,Copilot能直接预测他下一步要做什麽。 有了Copilot之後,陶
哲轩用它辅助自己完成了最新的研究成果。
他也曾对大模型的发展提出了期待:
希望有一天模型可以直接产生不等式变体。
你认为什麽时候可以实现呢? 有什麽好的AI工具可以分享分享的?
参考连结:
https://www.quantamagazine.org/what-makes-for-good-mathematics-20240201/
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 114.38.13.54 (台湾)
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