AI颠覆数学研究!陶哲轩借AI破解数学猜想,形式化成功惊呆数学圈

用AI工具辅助研究数学的项目,再一次被陶哲轩跑通!三周前,他曾发布一篇博文,记录下自己使用Blueprint在Lean4中形式化多项式Freiman-Ruzsa猜想的证明过程。

就在昨天,他激动宣布:将多项式Freiman-Ruzsa猜想的证明形式化的Lean4项目,在三周后取得了成功!现在,依赖关系图已经完全被绿色所覆盖,Lean编译器也报告说,这个猜想完全遵循标准公理。

陶哲轩表示,在整个团队中,自己贡献的代码大概只有5%。这个结果很鼓舞人心,因为这意味着数学家即使不具备Lean编程技能,也能领导Lean的形式化项目。他发现,项目中在数学上最有趣的部分,形式化起来比较容易,而技术上看起来最显而易见的步骤,却最耗时。而使用Blueprint将项目分解成难度小到中等的部分,效果很好,这就让大量并行工作成为可能。这样,许多贡献者就可以处理特定的子任务,而无需理解整个证明过程,甚至可以完全不了解相关的数学领域知识。

与此同时,他在三周前也就是11月18日的那篇博客也被网友翻出,引发热议。

果然,AI加持数学研究颠覆力量的后劲,得需要数月的时间才能让人们认识到。而只有在最前线的研究者,才能在第一时间切实感觉到这种巨大力量的冲击和震撼。

陶哲轩呼吁:数学家们一定要学会用AI了

有网友向陶哲轩提问:这是否意味着,有越来越多的证明是人类不可理解,但机器可解决的?

陶哲轩表示,恰恰相反,如果证明的形式化变得更加主流,并且更多地得到AI辅助,那完全有可能创建出既人类可读、又能被机器阅读的证明。PFR证明的blueprint就证明了这一点——既人类可读,每个证明步骤还带有形式化的理由,还能得到一个依赖关系图,来可视化整个论证的全局结构。

当然,陶哲轩也提醒道,不要把「计算机辅助证明」和「不能提供理解/偶然成立的证明」搞混了。比如对于有限单群分类的超过10000页的证明,几乎百分百是由人工生成的,但一个由计算机协助处理的替代证明,在某些方面看更令人满意。

跟网友经过几轮讨论后,陶哲轩做出以下总结——Blueprint本身就是一种编程语言,可以看作一种Lean的伪代码。许多数学家都应该将写作风格从标准数学英语/LaTex,转换为Blueprint/LaTex。

网友:以后研究都不需要「人类可读」,AI懂就行了

网友表示,陶哲轩对于各种研究工具随意掌握的程度,几乎可以称得上是可怕。

我在研究生阶段对数学的尝试,就就好像一个穴居人本来在摇晃一辆普通的独轮车,忽然眼前出现了一辆直升机,上面的人向我伸出手,告诉我来试试看,一点也不可怕。自从听说四色定理以来,我一直很清楚,形式化是数学的未来。但我没有预料到的是,陶哲轩如此从容不迫,形式化才刚刚获得牵引力,他就能用AI完成几乎所有的数学写作。

形式化,是指从基本公理和规则中真正推导出证明中的每个陈述。而陶哲轩在这篇博文里,把需要死记硬背的劳动都抽象出来,交给了机器。他的工作表明,形式化才刚刚开始在主流数学中受到关注。

已经有人开始畅想:很可能会有一段时间,大多数证明只是在Lean或类似系统中完成,再也没有人需要费心写一篇「人类可读」的论文了。数学,将变成一种编程!

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