撰文 | 平生
“我从1969年开始做学问,从数学、物理到应用科学与工程,都有许多涉猎,但是从来没有见过学术界受到如此大的冲击。”10月11日,菲尔兹奖得主、清华大学讲席教授丘成桐在其牵头组建的“丘成桐数学与人工智能实验室联盟”(以下简称“联盟”)成立大会上抒发了他近半年来AI冲击数学给他带来的感受。他说:“这倒逼我们重新思考数学的本质价值,也要求我们必须在AI浪潮中冲浪,而不是躲起来。”
那么数学家该如何在AI中冲浪?新成立的“丘成桐数学与人工智能实验室联盟”的一大目标是整合国内数学研究力量,集中研发具有自主原创性的数学科学专用大模型。一方面,利用AI探索数学猜想、辅助定理证明;另一方面,以数学理论创新改进AI底层算法、模型架构和推理能力。各机构将共享算力、模型训练资源和形式化数学库,并陆续在北京、上海、南京、深圳、香港布局数学人工智能实验室。
图为联盟成立仪式现场(主办方供图)
此外,《返朴》注意到,由丘成桐先生领头,一本新的AI辅助数学的期刊将于2027年年初发布,该刊名为《Journal of AI-Assisted Mathematics》,由丘成桐创办并担任主编。该刊将汇聚全球顶尖学者,致力于打造AI与数学交叉领域具有国际影响力的旗舰学术品牌,聚焦人工智能与数学的深度融合。
International Press of Boston 已在官网列出新刊Journal of AI-Assisted Mathematics
科研力量的组织方式需要跟上AI的时代需要
丘成桐强调说,人工智能正给数学研究带来前所未有的冲击,而中国科研机构各自为战,难以与汇聚顶尖人才的国际AI巨头竞争。他在接受记者采访时表示:AI国产大模型已经能够较好地处理日常问题,甚至能写比较好的诗,但若要完成OpenAI近期展示的前沿数学研究,还有一定差距。
“现在欧美参加 OpenAI 有大量的人,包括Deepmind等好几个大公司。他们不是几十个人,而是有几千个学者在帮忙。”丘成桐说,人类学者使用AI时是在接受机器的帮助,但机器也在吸收人类问题的精华,也增加机器的能力。“最前沿的研究不是抽象的研究,因为它会改变 AI 本身最基本的做法。”丘成桐忧心地说:“我们需要的资源还远远不够,无论是经费还是机器。现在全世界最先进的AI不准我们中国用。OpenAI 、ChatGPT 全部不准中国用,这对我们很不利。”
丘成桐在致辞中直言,这是“学者们最兴奋的时代,也是最危险的时代”。差距背后是基础技术创新能力和科研力量的组织方式。OpenAI等AI巨头投入巨额资金,吸引顶尖数学家、物理学家参与研发,不断改进模型的底层算法;国内科研力量相对分散,许多工作仍是在国外现有技术路线上的局部改进。要改变这一局面,必须集中人才、算力和资金,长期支持原创模型研发。他尤其批评只看一两年产业回报的投资思路:一些决策者看到现有AI已经能在工业应用中赚钱,就缺少继续投入基础模型研发的动力。如今前沿AI技术的进步已经快到以几天、一个月为尺度,如果过于看重短期产业回报,就很难跟上技术发展速度。
据悉,丘成桐数学与人工智能实验室联盟联合了清华大学求真书院、中国科学院晨兴数学中心、上海数学与交叉学科研究院等8家数学科研机构,目前已汇聚超1000名科研人员。成立仪式上还集中展示了多项该联盟产出的AI辅助数学研究成果,包括借助AI构造退化阿诺德猜想的反例,以及利用AI智能体、27.3万行代码完成卡拉比猜想的形式化验证。
AI仍不足以有真正原创性,数学方向仍靠人类把握
尽管对AI研究能力的进步感到震撼,丘成桐仍认为机器缺少开辟数学新方向的创造力。当《返朴》提问“如果数学直觉来自对大量经验的提炼,那么读过数学证明比任何人类都多的AI,是否可能获得超越人类的数学直觉?”丘成桐回答称:“最前沿的创造能力,不是单看从前就行的”,他说过去积累的知识可以提供帮助,但仍不足以产生真正的原创性。
“找重要的问题,开创数学的前沿,这个怎么走,AI不懂。”在他看来,AI已经能够有效解决给定的问题,但发现真正重要的新问题、判断数学发展的方向,仍然离不开数学家的创造力。
尽管OpenAI 为代表的国际AI巨头发布了诸多数学重大问题的研究成果(尽管发布机制备受争议),但丘成桐表示,这些巨头找的是全世界最前沿的学者,比如哈佛大学、普林斯顿、斯坦福的教授,学术的重心仍然在学术界而不是产业界。
商业逻辑与学界文化有多重尖锐冲突
在当天的媒体交流环节上,多位专家对AI数学发表了各自看法。中国数学会会长席南华院士谈到近期围绕OpenAI数学成果的争议,他指出,OpenAI作为企业和资本力量,首先希望展示自身的技术实力,商业逻辑与数学界长期形成的学术文化存在冲突。数学家即使发布未经同行评议的预印本,也必须对其负责;企业却不受同样的学术伦理约束,发布错误论文代价很低,甚至出现“摘桃子、抢地盘”的做法。席南华形容当前的局面是“旧的秩序失去了,新的秩序没有产生”,数学界需要在与AI的磨合中逐步建立新的规则。
国际数学联盟副主席、香港数学会会长何旭华则指出,人工智能在数学研究中的进展,带来不少冲击和混乱。一些AI公布的数学结果缺乏充分检查,核实其正确性可能给数学家留下大量额外工作;他希望联盟推动讨论人机协作成果应达到何种标准才能发表。他对人工智能参与数学研究持积极态度,认为研究能力的提升能够帮助数学家充分释放想象力、展开更多探索,从而敢于提出更艰深的问题。实验室联盟把不同领域、不同机构的研究者凝聚在一起,为数学家共同探索创造了良好契机。
教育培养、评价机制同样面临变化。中国科学院院士田野认为,传统作业、考试乃至仅凭论文评价学生的方式都受到AI冲击,未来应更加看重对知识的深入理解、创造力,以及判断数学前沿方向的能力。清华丘成桐数学科学中心副教授徐文强介绍,求真书院鼓励学生在老师和博士后的指导下更早接触前沿问题,也反复提醒他们检验自己是否真正理解了借助AI得到的答案。
以下是丘成桐在联盟成立仪式上的致辞讲话全文:
演讲 | 丘成桐
文字整理 | 牛芸
图为清华大学丘成桐数学科学中心主任丘成桐(主办方供图)
今天很高兴在这里宣布实验室联盟的成立。这是一个学者们最兴奋的时代,也是最危险的时代。如果能够合理使用人工智能,我们的学问、成果和影响将是划时代的;但处理不当,就可能带来灾难性的后果,尤其对中国的科学和技术。我从1969年开始做学问,从数学、物理、应用科学与工程,都有许多涉猎,但是从来没有见过,学术界受到如此大的冲击。
有史以来,我们没见过半年内可以有这么多如此重要、甚至可以讲伟大的学问,能够很快的完成。同时,很多做法是我们想象不到的。这当然不是说,机器要替代人类。我讲一个很简单的比较,大家就比较清楚了。从古到今,数学和基础科学的进展,基本上是依靠几个人的思考或者进步,这是一个“微分”的进步。我们看的是个体,看他怎么向前走,从小的方面走向更广泛的影响。
人工智能的出现,是一个“积分”的效应。它把人类有史以来直到今天的所有思考,通过强大算力聚合起来。科学真理是无穷的,人工智能远远不能够全面了解所有真理,但是我们看到它理解真理的能力越来越强大。人类自以为很伟大,但要和希腊学者开始到今天学问的累积比起来,没有一个人能比得过。而人工智能做得到集合所有学问,一同向前走。我从事研究50年来,见证了诸多伟大数学进展,每一次都很震撼。我做研究生的时候,看到韦伊猜想的解决,我同学Thurston解决的史密斯猜想,以及我自己做卡拉比-丘猜想得到的进展。但人工智能是把这一切都累积起来。
同时,中国学者也遇到很大的困难:国内模型的性能还未能领先。国外人工智能几个大公司集合了欧美最重要、最有能力的学者,群策群力,才能够达到最先进的水平。国内每一个学校、机构都做一点点,这就很难跟人家聚合之力比较。人工智能是一个非线性增长的体系,它一边不停学习,一边不断进步,基本上是一个指数的增长。我们用线性增长追指数增长,最后难免跟着走。
因此,我们需要大量学者共同努力,做成自己原创的数学人工智能模型,能够跟海外比较。我们需要许许多多有学问的学者,才能让机器更好的思考和推理。实验室联盟聚集了一批优秀学者,联盟成员机构的1000个数学家共同努力打造一个模型,实现非线性增长。通过这个联盟,我们希望能把国内学者组织起来,自主研发一个真正有用的人工智能模型,可以跟西方国家争个短长。
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