“本届菲尔兹奖,会不会是人类最后一次触碰这项数学最高荣誉?”面对这个尖锐的设问,你作何感想?当王虹、邓煜两位学者历史性斩获菲尔兹奖之际,国际数学家大会也在深入探讨一个核心议题:迅猛发展的AI究竟会不会取代数学家?陶哲轩——继丘成桐之后第二位获此殊荣的华裔数学家——在大会上敲响百年警钟:AI正在引发数学界前所未有的“价值观危机”。会场之外,AI接连推翻悬置数十年的雅可比猜想、埃尔德什单位距离猜想;在国际奥数赛场,AI更是直接交出满分答卷。两个灵魂拷问随之而来:AI真的会彻底取代数学家吗?我们普通人还有没有必要死磕数学?全释硬科技,带你一探究竟。

AI究竟是如何做数学题的?

普通AI宛如一位“猜题高手”。以日常使用的大语言模型为例,其本质仍依赖概率计算,通过海量训练数据推导出概率最高的答案。但这终究是“猜测”,偶尔会产生看似合理实则错误的“幻觉”。而在国际数学奥林匹克竞赛中拿满分的AI,则在概率模型基础上,引入多个智能体分工协作解题,并在答题后让计算机像检查程序Bug一样,从头到尾验证证明步骤,从而保证绝对正确,彻底消除“幻觉”的可能。

但在竞赛中拿满分,并不意味着AI能取代数学家。我们需要厘清一个基本事实:数学家的工作究竟是什么?无论竞赛题目多么艰难,其答案早已存在。而数学家的核心职责在于:自主提出问题、创造新概念、证明定理、引理及推论,进而搭建起数学的逻辑大厦。

那么,AI在数学领域究竟扮演何种角色?梳理来看,至少具备三大功能。

首先,AI可充当数学家的“探路者”。

尽管目前AI在多数情形下尚无法独立证明前沿猜想,但它能协助数学家研判研究方向。证实一个猜想,往往需要漫长且复杂的推导过程;但只要找到一个“反例”,便能立刻宣告此路不通。这就好比人们曾坚信“所有天鹅都是白色”,一旦发现有只黑天鹅,整个论断便告推翻,无需再满世界去寻找白天鹅。今年,数学家借助AI找到了雅可比猜想和埃尔德什单位距离猜想的“黑天鹅”,从而证伪了原猜想。AI的大规模计算探索,能快速排除那些行不通的路径,避免数学家耗费数年乃至数十年,在错误的道路上埋头苦干。

其次,AI还能作为数学家的“外置大脑”。

AI是一位“数学通才”,脑海中囊括了从数论到拓扑、从几何到代数的全部知识,能够跨越不同数学分支审视同一问题——这往往是高度专业化的数学家难以企及的。今年5月,OpenAI推翻埃尔德什单位距离猜想时,便运用了数论中的方法来解决几何空间的问题,这种跨领域的视角对传统思维定式形成了“降维打击”。

最后,AI能跨越时间,为寻找解决自然科学问题的钥匙提供助力。

数学拥有一种迷人特质:其理论往往超前于现实。许多数学成果在诞生之初,仅是纯粹的“思维游戏”,直到数十年甚至上百年后,才突然成为自然科学的关键工具。例如,最初看似毫无用处的黎曼几何,在诞生六十多年后,爱因斯坦才发现它正是解决广义相对论所需的数学工具。而今,AI正将这种“跨越世纪的等待”压缩为“即时的智能检索”。它犹如一位数学考古学家,能在浩如烟海的尘封文献中,寻觅未来解开自然科学谜团的钥匙。

聊完这些,我们可以确信,AI必将助推数学更快发展。或许未来菲尔兹奖的研究成果里定会留下AI的身影,但提出猜想、创造全新概念、搭建完整理论体系的,依然是人类数学家,唯有他们能触碰数学真正的灵魂。AI擅长穷尽繁杂的计算,负责走完已知的逻辑;而人类,才是奔赴未知、开拓全新数学世界的先行者。