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撰文|戴晶晶
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当地时间9月11日,陶哲轩在个人博客“What's New?”上发布题为《数学领域中人工智能的严重失衡》(A Severe Misalignment of AI in Mathematics)的宣言,邓煜、彼得·舒尔茨(Peter Scholze)等25位菲尔兹奖得主参与首批联署[1]。
该声明全文同时刊载于专门设立的网站Math and AI,并开放后续联署。截至9月12日下午三点,已有2500位学者联署[2]。首批联署人中还包括三位任职于中国高校的菲尔兹奖得主:清华大学丘成桐数学科学中心的考切尔·比尔卡尔、香港大学的吴宝珠,以及南方科技大学的埃菲·杰曼诺夫。详细名单见文末。
本次宣言的导火索,是AI公司开始集中攻克数学界的知名未解问题。9月8日,OpenAI宣称解决困扰数学界近一个世纪的纳维-斯托克斯(N-S)问题,随即引发成果归属和研究伦理的大量争议[3]。
9月9日,OpenAI 向《纽约时报》透露,他们在过去五天内已在另一个“千禧年大奖难题”上取得了“重大进展”,正在研究如何审慎地分享这些成果[4]。社交媒体上已广泛流传该问题是霍奇猜想。
经过一周讨论,25位菲尔兹奖得主决定尽早发声。陶哲轩称:“我们认为事态十分紧迫。”
宣言开篇写道:“过去几个月,大语言模型的数学能力显著提升,已经能够解决多个数学领域中的重大未解问题。然而,人工智能公司将解决数学问题作为衡量模型能力的基准,这种做法正在损害数学研究和数学共同体。人工智能公司的目标与数学共同体的目标之间存在严重失衡。”
“我们认为,这也是一个更广泛的对齐问题,影响着其他科学和创造性职业,乃至整个社会。”
宣言首先反对的,是将解决知名问题本身等同于数学进步。一个重要问题的价值,不只在于答案,也在于求解过程中产生的新思想和新方法,以及数学共同体对成果持续讨论、简化和传播的过程。
“著名数学问题常常如同地标和灯塔,帮助我们衡量对这一数学世界的理解取得了多大进展。解决其中一个问题,通常意味着新的洞见和有趣方法的出现。”宣言称,解决问题只是实现概念理解和获得洞见的一种工具和衡量指标,后者才是数学研究的首要目标。
“千禧年大奖难题”就是典型例子。2000年5月24日,美国克雷数学研究所公布了七个重大数学未解难题,每破解一题悬赏100万美元,称为“千禧年大奖难题”[5]。
其中,庞加莱猜想于1904年提出。2002-2003年,俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼连续发布三篇论文,完成了对这一猜想的证明[6]。
但近百年的求解过程体现的是人类智力的接续和数学工具的演进,意义远超问题本身。20世纪70年代,威廉·瑟斯顿提出更为宏大的几何化猜想,将庞加莱猜想纳入三维流形的整体分类框架[7]。
1982年,理查德·汉密尔顿引入里奇流,让流形的几何结构像热量扩散一样随时间变化,希望由此证明几何化猜想[8]。佩雷尔曼在汉密尔顿工作的基础上,提出熵公式、约化距离、约化体积和不局部坍缩定理等工具,并建立了处理奇点的里奇流手术方法。
在证明完成后,里奇流及其奇点分析方法又被用于高维流形分类、凯勒几何和代数簇研究,并推动了微分球面定理、奇异里奇流等新的成果[9]。
正如宣言所说:“我们通过学术报告、私下讨论和严谨写作传播思想,并将其与前人的思想联系起来。这些过程无一例外都需要时间,也都建立在人与人之间的交流之上。”
相比之下,OpenAI攻克N-S方程的方式更接近一场由算力驱动的“暴力破解”。约1万个智能体协同工作88小时后,找到一种三维不可压缩N-S方程在有限时间内形成奇点的构造。随后,GPT-6 Astra将证明转化为Lean代码,完成形式化验证。
在25位菲尔兹奖得主看来,以越来越快的速度批量生产关于命题真假的结论,可能摧毁孕育新思想的土壤,而不是促成新思想的产生。