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Record · 真格基金 ACC. 900072131

After the Fields Medal, Terence Tao Discusses Mathematics in the Age of AI

菲尔兹奖之后,陶哲轩谈 AI 时代的数学

Issuer
真格基金
Date
2026-07-27
Instrument
other
Cited by
0
This document summarizes mathematician Terence Tao's reflections on the role of AI in mathematics, drawn from various posts, interviews, and his speech at the 2026 International Congress of Mathematicians. It presents his views on AI as a collaborative tool, the distinction between artificial general intelligence and artificial general cleverness, and the historical context of machine-assisted mathematics.
Full text · 原文 7,958 字
8·36理解它的复杂,直面它的悖论。<br> 这是一份陶哲轩目前关于 AI 的思考总结。观点提炼自约 70 条 Mastodon 帖子、16 场采访与演讲、6 篇长文与讲座、55 条博客评论,以及一次直接采访。采访与总结均由 Claude 完成,再由陶哲轩本人审阅修正。<br> 7 月 24 日,陶哲轩在 2026 年国际数学家大会(ICM)上发表演讲《AI 时代的数学》(Mathematics in the Age of AI),也对这些观点进行了一次集中梳理。<br> 早在 2014 年,他就预测,有一天,数学家「写论文时不会再使用 LaTeX,而会使用某种语言,再由智能软件将其转换成形式化语言」。<br> 2022 年,陶哲轩第一次接触 ChatGPT,感受到的是语言流畅,内容却空洞。2024 年末,他将 OpenAI 的 o1 模型形容为一位「平庸,但并非完全不称职」的研究助理。到了 2026 年初,他认为自己关于 AI 成为「共同作者」的预测已几近实现。<br> 但有一件事没有经受住技术的冲击:他对自己预测能力的信心。<br> 2023 年,他还相对确信自己能够预测未来三年的发展。如今,这种确定性已经消失,世界变得远比过去更加不可预测。他甚至表示:「我不确定现在是否还有任何人能可靠预测一年以后的事情。」<br> 他极为赤诚地谈论数学、历史、AGI 与教育。当证明不再稀缺,甚至数十年未解的难题也可能被一次性攻克,他更关心的是,人类保有理解的耐心、判断的能力,以及属于自己的品味。<br> 陶哲轩始终不把 AI 看作一次断裂,而是将其放进一段漫长的历史中理解。<br> 在计算机发明前,有专门编制对数表和三角函数表的「人工计算员」;洛伦兹也曾组织团队为荷兰水坝建模。后来出现计算机代数系统与 SAT 求解器。每一轮技术进步都会把一些重复性工作交给机器,但人类仍负责指挥。<br> 在《Notices of the AMS》的综述开头,陶哲轩写道:「机器辅助数学远非新鲜事物,但这种辅助的规模和性质正在发生变化。」<br> 他喜欢把今天的焦虑放回历史中看。一百五十年前,一位数学家的主要价值可能是求解微分方程;六百年前,可能是为航海制作正弦和余弦表。如今,这些工作都能被计算机在几秒钟内完成,但数学并没有因此终结。<br> 马特洛伊奥航迹推算法<br> 陶哲轩怀疑,现有工具距离真正的「通用人工智能」(Artificial General Intelligence, AGI)还很远。<br> 但他认为,一种更弱、却仍然极具价值的能力正在成为现实:通用人工聪明(Artificial General Cleverness, AGC)。<br> 它指的是,机器能够通过临时拼凑、暴力搜索或随机方法,解决一大类问题。这些方法可能会出错、难以解释,但只要配合足够强的验证机制,它们能以很大概率解决真正有难度的问题。<br> 对人类来说,「聪明」与「智能」往往紧密挂钩;但在机器身上,两者很大程度上可以分离。<br> 今天的 AI 工具像一种随机生成器:有时能生成聪明的结果,也经常能生成有用的结果,却让人总觉「不满足」。<br> 就像魔术,一旦知道原理,神秘感也随之消失。<br> 陶哲轩反对把认知能力放在一条从「低于人类」到「超越人类」的单一坐标轴上。认知任务构成的是一个维度极高的空间,没有任何一条简单尺度足以描述它。<br> 机器目前仍然难以跨越的边界是在数据稀缺的条件下进行推理,只凭五六条事实和一个模糊的类比,就能向外推演。这恰恰是人类数学家最擅长的地方。<br> 他也提出了一个有意为 AI「祛魅」的观点:很大一部分恐惧,其实源于「智能」这个命名本身。 AI 真正开始取得进展,恰恰是在它不再试图模仿人类思考之后。<br> 正如他所说:「我们设计汽车和自行车时,也不会让它们像人一样走路。」<br> 传统软件像一个确定性函数:在适用范围内可靠运行,一旦超出范围,结果可能毫无意义。AI 工具则更像一个概率核:相同的输入可能产生不同输出,这些输出通常集中在理想答案附近,却也可能包含隐蔽而看似合理的错误。<br> 因此,AI 不应该被当作一种「点一下就放着不管」的工具,应该在持续互动中使用。<br> AI 的能力分布极不均匀。它在某些任务上远超人类,在另一些任务上却会犯下可笑的基础错误,例如声称所有奇数都是质数。<br> 它的语言流畅,却匮乏深度。直到今天,陶哲轩在面向学生的演讲中,仍然把 LLM 比作孩子。不过它们能够假装成一个有能力的成年人,且维持这种表现的时间越来越长。<br> 他反复用「不可靠,但强大」来形容 AI。<br> 在接受《Nature》采访时,他解释说,在几乎所有其他应用中,AI 最大的致命弱点是它会犯下无法验证的错误。「但数学几乎是唯一一个可以自动检查输出的领域」,至少当输出是一份证明时如此。<br> 也正因如此,他认为 AI 公司已经意识到,它们「最明确、最无争议的成功,将会出现在数学领域」。<br> 陶哲轩判断是否使用 AI 时,问的不是「这项任务难不难」,而是两个问题:第一,我和 AI 各自的优势在哪里?第二,这项任务能够容忍多高的失败率?<br> AI 最帮不上忙的往往是一个人最熟练的工作。它真正能够创造价值的是中间地带,是一个人对某项任务具备一定能力,却缺乏足够练习的部分,例如数据处理、翻译,或者起草一种自己很少写的文体。<br> 在这些场景中,让 AI 先生成初稿,再自己验证修改,往往比面对一张白纸更有效。<br> 当缺乏某个领域的专业知识且任务风险很低时,AI 可以充当一个搜索引擎。但若既缺乏专业知识,又要求高可信度,还是需要咨询人类专家。<br> 陶哲轩强调,真正起决定作用的往往不是任务难度,而是可接受的失败率。<br> 一顿普通的工作日晚餐可以容忍失败,一场国宴则不能。<br> 重要的是人类与 AI 的能力互补。AI 非常擅长把数十亿条数据转化成一个不错的答案,人类则擅长从十个观察中,做出真正有启发性的猜测。<br> 这是一种经济学中的劳动分工。他引用李嘉图的比较优势理论:即使一个很昂贵的模型能在数据很少的情况下完成创造性工作,这部分任务仍然更适合留给人类。<br> 陶哲轩认为,最理想的自动化程度一定介于 0% 和 100% 之间。自动化应足以减少乏味重复,但仍然要让人留在 loop 中,对整体保持判断。<br> 他还区分了过程中的两种摩擦。<br> 一种是人为摩擦,例如繁琐的计算。 只要人类仍然能够检查输出,这类工作完全可以交给 AI。<br> 另一种是自然摩擦,也就是真正值得亲自思考的概念困难。 一个工具如果直接抹平这种困难,哪怕只是替学习者解释一个概念,也可能悄悄夺走学习过程中真正有价值的部分。<br> 陶哲轩年轻时手写批注的 1991 年 Bourgain 的论文<br> 在一个 AI 可以无限生成想法的时代,重要的不再是想法有多少,而是其中有多少好想法,以及好想法在所有想法中的占比。<br> 一个坏想法浪费的时间可能比它节省的更多。<br> 那什么情况下可以让 Agent 几乎接手全部工作?陶哲轩根据自己使用 AI 开发可视化小程序的经历,列出了六个条件。<br> 第一,任务不是关键任务,可以容忍较小的错误率。<br> 第二,产品可以独立运行。技术的影响范围有限,不会进入一个更大的代码库,也不会进入学术文献。<br> 第三,最终产品是确定性的,运行在沙箱中。例如只使用普通 JavaScript,不访问文件和互联网,运行时也不再调用模型。这样就不会带来安全、隐私或持续算力成本。<br> 第四,它不会替代自己的核心技能。他可以允许自己的 JavaScript 能力退化,但仍然会保持对 Lean 和 Python 的熟练度。<br> 第五,它不会与人类竞争,也不会重复他人已经在进行的工作。<br> 第六,尊重并标注已有成果与知识产权。<br> 如果上述条件中有一个或多个不成立,他都建议谨慎使用 LLM。<br> 如何用好 AI 是贯穿陶哲轩所有文章的重要议题。<br> 在他看来,AI 最有前景的用法是将它与传统、可靠的验证方法结合,用验证机制过滤幻觉。否则,这些幻觉会让 AI 的输出毫无用处。<br> 当输出能够以很低成本得到验证时,幻觉就不再是致命问题。<br> 他经常使用一个关于水流的比喻:传统研究像一只流速很慢、但水质干净的水龙头;AI 则像一根高流量的消防水管,只不过喷出的水无法直接饮用。<br> 真正的任务是建立过滤器。<br> 数学最适合建造这种过滤器,因为它拥有最成熟的验证机制。「在数学中,我们能完整检查和验证输出,过滤掉了大量垃圾。」<br> 他认为,如果没有能力独立验证 AI 的输出,就应该慎用 AI。 依赖这些工具去弥补自身犯下的错误相当危险,反倒可能进一步放大它们的弱点,例如幻觉、迎合倾向和缺乏事实依据。<br> 这也是为什么,人类必须继续掌控整个 loop。<br> 即使在 AlphaEvolve 这样表现出色的系统中,LLM 也只负责提出候选变体,真正用于验证的部分主要仍由人类编写,因此不会产生幻觉。<br> 归根结底,人类专家仍然最懂得如何驾驭这些工具。<br> 因此,对于 AI 这样不可靠的参与者,更安全的用法是让它负责审查、测试和压力测试人类完成的内容。<br> 但这里也有两个限制。<br> 第一,它只能帮可靠的人发现更多问题,不能取代可靠的人。<br> 第二,AI 指出的问题也必须能够被验证。如果它只是源源不断地抛出低质量反馈,人的注意力反而会被稀释。<br> 陶哲轩对 AI 的定位很清楚:它是一个资历较浅的合作伙伴,不是人类的替代者。<br> 传统协作依赖人与人之间的信任,也需要逐行检查,因此一个项目通常很难容纳超过五个人。但有了形式化证明助手,信任可以更多地建立在机器验证之上。正如陶哲轩所说,程序会给出「百分之百的保证」,让「工厂生产式、工业规模的数学……像现代供应链一样」成为可能。<br> 多项式 Freiman–Ruzsa 猜想形式化证明是他经常提到的案例。<br> 一篇 33 页的论文被拆解成大量独立节点,约 20 人在三周内完成形式化验证,其中大多数人此前从未见过彼此。<br> 多项式 Freiman–Ruzsa 猜想形式化项目的依赖图<br> 只要能够提供形式化证明,一位不知名的研究者,甚至一位业余爱好者的想法,也可以得到认真对待。<br> 正如陶哲轩对《IEEE Spectrum》所说:「也许未来,我甚至不会知道与我合作的是 AI,还是真实的人。」<br> 陶哲轩有一个比喻。<br> 当食物从稀缺走向丰富,人类摆脱了饥荒,却开始面对肥胖和身体机能退化。<br> 我们的认知也正在经历类似变化。过去,许多任务必须付出努力才能完成。这些摩擦,也在不知不觉中为人提供了日常的「脑力锻炼」。<br> 当 AI 让认知资源变得丰富,最隐蔽的危险并不是它不够可靠,而是它变得足够可靠,以至于可以成为人的认知替代品。<br> 他列出了 AI 对教育可能造成的几种伤害:作弊、技能退化、耐心萎缩,以及表达的多样性减少。<br> 就像计算器削弱数字感,GPS 削弱空间感。他提到,自己的孩子面对一张无法互动的纸质地图时,也会感到困难。AI 的迎合倾向可能让人越来越难以接受真实的批评。<br> 所有人的表达都可能趋于平淡、同质化。<br> 他直言:「有些学生的成绩正在变好,但他们也正在变笨。」<br> 他强烈反对学生在无人监督、没有规则的情况下使用 AI,但认为也可以把 AI 转化为教学时刻。<br> 第一,强调过程与验证,而不是答案。 可以在课堂上讨论一份 AI 输出,询问应该如何核查;要求学生同时提交提示词和验证过程;甚至可以让学生提交一个错误的 ChatGPT 答案,再对它进行批评。<br> 第二,允许失败。 鼓励学生完成可以反复迭代、允许第一版不完美的项目。学生自己贡献得越多,AI 完成得越少,通常越好。<br> 第三,允许少量、有创造性的 AI 使用。<br> 在陶哲轩看来,AI 就像智力生产中的香草精,少量使用可以增色,放得太多则会适得其反。对「剂量」的强调贯穿了他的所有建议。<br> 与此同时,考核方式也需要适应变化。现场进行、不允许使用 AI 的考试,正在作为一种过渡性措施重新回归。<br> 他也用一种积极方式描述整个挑战:「教会下一代维持一种有意识的认知饮食,将会成为教育体系最重要的新使命之一。」<br> 他承认,那个巨大而诱人的「作弊按钮」让这件事变得非常困难。<br> 他也承认,真正的代价很可能出现,且不会平均落在每个人身上:自律、原本就拥有优势的人会继续保持敏锐,其他人则可能逐渐退化。<br> 但他不认为,一代人的认知能力被彻底掏空是不可避免的。食向丰富,也没有让大家都变成《机器人总动员》中失去行动能力的人。<br> 他也不认为,不平等是技术发展必然带来的结果。开放模型、本地运行的模型,以及将高端模型能力「蒸馏」到更便宜模型的技术,都有可能避免 AI 彻底成为扩大不平等的引擎。<br> 陶哲轩将数学问题的解决过程拆分成三个部分:生成、验证与消化。<br> 「消化」指的是理解一个结果、把它放进上下文中,向其他人解释它。<br> 过去,这三件事都很困难,而消化往往会在研究过程中自然发生。因此,数学界主要奖励生成与验证。<br> 如今,AI 正在大幅加快证明的生成与验证,消化却没有同步跟上。证明生成得更快,却没有带来数学进步的同步加速。<br> 陶哲轩预计,数学这个职业也会随之分化。常规证明、计算,以及在大量问题中寻找「快速突破」的工作,会逐渐交给 AI;建立叙事、理解结果的意义,判断一种新方法是否真正有前景,则会继续由人类负责。<br> 数学会像培养品味一样重新建立评价标准。<br> 期刊、课程和出版社,会为经过充分消化的数学文章制定更详细的「风格指南」与「评价量规」。就像食物丰富催生了更加精细的烹饪文化,证明丰富也会让数学共同体形成品位,判断什么才是真正优秀的数学写作。<br> 这会让数学成为一个「更柔软、更主观的学科」,也会引发关于「什么才是真正的好数学」的重大争论。<br> 陶哲轩欢迎这种变化。<br> 在他看来,未来或许会像 20 世纪初的「数学基础危机」。经历一段激烈争论后,数学界最终会形成一套「可行的数学实践基础」,其中也包括一个能够实际使用的「证明消化」定义。<br> 陶哲轩担心,AI 会直接交付答案,却跳过抵达答案过程中真正有价值的部分。<br> 他接受《The Atlantic》采访时说:「这些问题就像一些遥远的地点,你原本需要徒步前往。沿途,你会留下路标、绘制地图,后来的人可以在这些成果上继续前进。」<br> AI 则像一架直升机,直接把你投放到目的地。你错过了旅途中所有的收获,只是直接到达终点。但终点只占全部价值的一部分。<br> 与此同时,陶哲轩也在探索一种新的研究方式,即人类与机器之间进行大规模、去中心化的协作。他将其称为「大数学」(Big Mathematics)。<br> 复杂任务会被不断切分和拆解。人类认领其中需要创造力的部分,AI 则承担绝大多数繁重的技术工作。<br> 过去的数学家像一位手艺人,一次制作一个玩具;AI 则让「工厂」成为可能。<br> 这种变化类似软件工程的演进:从一个孤独的黑客,发展为拥有项目经理、质量控制人员和形式化专家等不同角色的专业体系。<br> 陶哲轩预计,「数学家」的定义会因此扩大,也会出现新的职业。其中一种职业,专门把晦涩、冗长的 AI 生成证明,转化成人类能理解的内容。<br> 另一种形态则是「参与式数学」(Citizen Mathematics)。本科生、高中生和感兴趣的业余爱好者,都能为 Erdős Problems 等项目贡献模块化的工作,例如寻找参考文献、运行数值计算,或者检查证明中的某一步。<br> 就在 4 月,一位 23 岁的年轻人,借助 ChatGPT 5.4 Pro,一次性解决了悬而未决 60 年的 Erdős 问题。<br> 陶哲轩的立场既不是盲目乐观,也不是轻率否定。至少在短期内,方向盘仍然掌握在人类手中。AI 会加快探索,但什么值得探索,仍然由人来决定。<br> 他也重新审视了「孤独的人类与机器对抗」这一叙事。在他看来,数学早已是一个「极强的超级智能体」,任何单个数学家都远远无法独自复制。<br> 更长远地看,他提出了一种认知意义上的哥白尼原则:人类智能不是认知宇宙中拥有特权的中心。 人类智能和人工智能属于同一个大类,彼此不同,也彼此补充。<br> 如果有一天,连数学的创造性核心也被机器攻克,这个职业还能做什么?<br> 陶哲轩引用 Thurston 的观点:数学不是为了完成某种抽象的定义、定理和证明配额,是为了理解。到了今天,他更愿意把它称为「人类的理解」。<br> 他喜欢用音乐作类比。即使我们已经能够以完美保真度用电子方式复制音乐,甚至生成在风格上与人类演奏难以区分的新音乐,我们仍然珍视现场音乐会,「因为我们珍视人与人之间的连接」。<br> 陶哲轩认为,数学「从根本上一直是一项以人为本的活动」。只是数学界长期以来用一种假象掩盖了这一点,仿佛数学只与那个由数字和方程组成的、非人格化的抽象世界有关。<br> 现在,数学界需要对此更加诚实。<br> 解决问题是一个高度可验证的游戏,它非常适合 AI。但让一个真正全新的想法被数学共同体认可、消化,并让人感到兴奋,则是一场完全不同的游戏。<br> 这更像是创作一本畅销小说,写一首热门歌曲。在这类任务上,AI 尚未表现出多少进展。<br> 贯穿这些观点的核心是人必须保有主动性。<br> 陶哲轩对《Nature》说,AI 不只是另一种类似网页浏览器的技术。它正在迫使我们重新思考一些根本问题:什么是数学证明?什么是论文?我们的职业究竟为了什么?<br> 对于应该如何展开讨论,他给出的建议是参与,而不是抵制。因为这个议题「太重要了,不能只交给少数几个发言人」。它需要一场真正由下而上的讨论,让所有利益相关方参与进来,尤其是年轻一代。<br> 他还指出,数学界迫切需要纠正一种公众误解:数学的主要目标不是「不惜一切手段解决开放问题,即使最终得到的证明完全无法被人类理解」。<br> 数学能够提供的,是「AI 最大安全使用程度的理论上限」。<br> 它是一种理想化的最佳情形。法律、经济学和人文学科面对的现实世界更加混乱,也更难验证,因此必须在这个理论上限的基础上进一步打折。<br> 当被问到最希望人们强调什么,以及人们最容易误解什么时,陶哲轩表示,AI 是一个真正复杂的议题,需要深思熟虑、细致而有层次的讨论。<br> 面对不确定性,人们总想用好坏的单一叙事得到一个简单答案。<br> 但 AI 远比这些说法丰富。<br> 它是我们这个时代最重要的问题之一。我们真正需要的不是急着选择乐观或悲观,而是走进其中,理解它的复杂,直面它的悖论。<br> Tao, Terence. "Interview: Terence Tao on AI." Terence Tao, July 2026. Interview by Claude. https://teorth.github.io/tao-web/ai-views.html<br> Castelvecchi, Davide. "'The Job Description Is Changing': Mathematician Terence Tao on the Rise of AI." Nature 653 (April 27, 2026): 16–17. https://doi.org/10.1038/d41586-026-01246-9.<br> Adams, Peter. "What It Means to Be a Mathematician When AI Does the Math." IEEE Spectrum, June 2026. https://spectrum.ieee.org/ai-in-mathematics.<br> Wong, Matteo. "The Edge of Mathematics." The Atlantic, February 24, 2026. https://www.theatlantic.com/technology/2026/02/ai-math-terrance-tao/686107/.<br> 文|Yanyang<br> 编辑|Cindy