陶哲轩最近跟GPT-5Pro一起搞了个数学题,这题三年没人解出来。
有意思的是,这题根本不是他老本行。
他是玩分析和数论的,整天跟整数、函数打交道。
可这道题是微分几何的,研究曲面啊流形啊这些东西,工具都不一样。
就像让语文老师去算物理大题,听着就不靠谱。
但他还是试了,还拉上AI一块干。
一开始他就给了个方向,具体怎么算,全靠GPT-5Pro顶着。
结果你猜怎么着?AI花了11分18秒,把整个证明全写出来了。
步骤完整,逻辑也通,连他自己都没见过的Minkowski第一积分公式都用上了。
那玩意儿冷门得很,我估计翻书都得找半天。
他还发现,自己最开始的想法错了。
本来以为问题能简化成星形区域来处理,结果AI一算,反手给他指正了。
这下反而让他更懂这题到底在问啥。
这题是三年前在mathoverflow上提的。
问题是这样的:
三维空间里有个光滑的拓扑球面围住一块区域,如果这个球面上每一点的主曲率绝对值都不超过1,那它包住的体积,是不是至少跟单位球一样大?
他先从星形区域下手,毕竟这种形状好控制,从中心能看到所有点。
但微分几何这块他不太熟,就让AI帮忙推公式。
AI不光把Stokes定理用得溜,还搬出好几个不等式,一路推下来,干净利落。
中间他想验证某个步骤,网上查不到资料,又问AI。
AI立马给出两个证明,一个按他说的用散度定理,另一个居然是用流方法,他压根没想到这招。
后来他提了个新思路,说要不用扰动椭圆偏微分方程试试,对付那种跟单位球差不太多的曲面。
AI跟着算,虽然中间错了个符号,但改一下就能用。
更神的是,AI自己提醒他:“这种情况其实可以退回到星形区域的结果。”
这话说得一点都不像机器人,倒像是坐在旁边拍桌子的合作者。
可到了曲面跟单位球差别大的时候,卡住了。
他想了个办法,叫“有限计算”,就是把问题变成能算的具体例子,让AI跑一遍。
结果AI给的答案乱七八糟,列了一堆可能形状,根本没法推广到一般情况。
这时候AI就傻了,像个只会照指令干活的实习生,不会拐弯。
题没彻底解完,但陶哲轩说,他对这题的理解比以前深多了。
这事让我觉得,AI真不是万能的。
它厉害在哪儿?在小地方特别能打。
比如算个偏微分方程,找条冷门公式,推个复杂不等式,这些事人类干一天,它几分钟搞定。
就算出点小错,改起来也不费劲。
但它要是碰上该不该走这条路的问题,就抓瞎了。
比如“有限计算”这招,明明走不通,AI也不质疑,照着他的想法硬算,结果浪费时间。
这时候它不像助手,倒像听话过头的学生,你说啥它干啥。
可反过来,在大局上它又有用。
因为试错快,能迅速告诉你哪条路走不通。
这就省了大量摸索的时间。
你知道不行,赶紧换方向,不至于在一棵树上吊死。
最早ChatGPT出来时,陶哲轩也试过。
拿黎曼假设去问,AI说得头头是道,细看全是空话,没一句有深度。
那时候他觉得AI也就图一乐。
后来用GPT-4处理统计数据,几分钟干完人一天的活,还能在他熟悉的领域提出新思路,他才开始改观。
再后来用GPT-o1,虽然不说胡话了,但遇到复杂推理还是不行。
他自己说,那会儿的AI像个平庸但还不算太笨的研究生。
现在他明白了,AI最好的定位是副驾驶。
不抢方向盘,但帮你看地图、调空调、报路况。
真正转弯踩刹车,还得司机自己来。
这次合作最让我感慨的是,AI没抢谁的饭碗,反而让人更专注做人的事。
那些重复繁琐的计算,丢给AI就行。
查文献、找公式、验步骤,它都行。
但真正的创造,比如灵光一闪的直觉,对问题本质的把握,还得靠人。
就像开车,副驾驶再聪明,手不在方向盘上。
数学研究也是,AI再强,问题的意义是谁定的?是谁决定往哪走的?
是人。
我觉得以后会越来越多学者这样干活。
人出主意,AI跑腿。
一个敢想,一个能算。
配合好了,确实能干出过去干不了的事。
但我还是觉得,最后让人激动的,不是AI算得多快。
而是人还在追问。
为什么这题重要?
它背后藏着什么更深的东西?
这些问题,AI不会问,也不会急。
可我们会。
因为我们好奇,因为我们睡不着觉也要想明白。
这才是数学活着的原因。
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