陶哲轩认为：AI 无法具备数学直觉，人类的洞察力依旧不可替代
发布时间：2025-06-17 10:34:10 | 责任编辑：吴昊 | 浏览量：9 次
著名数学家陶哲轩表示，尽管人工智能在许多领域展现出惊人能力，但在数学领域，它仍然缺乏一种关键的“嗅觉”——即辨别错误方向和错误证明的人类直觉。他认为，这种直觉是人工智能目前无法复制的，也因此，人类在数学判断中依然扮演着不可替代的角色。
陶哲轩指出，生成式人工智能在生成数学证明时，即使存在缺陷，表面上看起来也往往“完美无缺”。然而，这些错误通常“非常微妙”，而且在发现时会显得“非常愚蠢”，是人类在实际操作中不会犯的低级错误。他将这种人类独有的能力称为“隐喻性的数学气味”，它能在某件事情不对劲时立刻发出警告。陶哲轩强调:“目前还不清楚如何让人工智能最终复制这种能力。”
他进一步解释说，当前人工智能，特别是生成模型，在采用错误方法时往往会陷入困境。他认为，人工智能目前真正难以解决的问题在于“它何时走错了方向”。这与将神经网络与符号推理相结合的混合人工智能系统有所不同。
尽管如此，陶哲轩也承认，像 AlphaZero 这样的系统在围棋和国际象棋等领域已经取得了显著进步。他认为，这些系统在某种意义上已经发展出了对棋局的“嗅觉”，能够判断某个局面是否对一方有利。虽然它们无法推断出具体原因，但这种“嗅觉”足以让它们制定策略。陶哲轩设想，如果人工智能能够获得这种感知某些证明策略可行性的能力，它就能在分解问题时给出建设性建议，例如:“嗯，这看起来不错;这两个任务看起来比你的主要任务简单，而且它们仍然很有可能是正确的。”
据悉，AlphaZero 在游戏和训练过程中通过蒙特卡洛树搜索（MCTS）作为“符号框架”来选择走法，将可能的游戏路径探索为符号状态。但其本质上仍是由神经网络驱动的深度强化学习系统，通过自我对弈并从数百万个参数中学习。
一些研究人员认为，将大型语言模型与符号推理的优势相结合，有望推动人工智能在数学领域取得重大突破，因为纯粹的 LLM（即使具有一定推理能力）也可能会在复杂的数学问题上走进死胡同。陶哲轩此前曾将 OpenAI 的推理模型 o1描述为“平庸，但并非完全无能”，认为它就像一个能够处理日常任务的研究助理，但仍然缺乏创造力和灵活性。他还参与了 FrontierMath 基准的开发，该基准为人工智能系统设定了极具挑战性的数学问题，以期推动该领域的发展。
陶哲轩认为，尽管人工智能（AI）在许多领域展现出强大的能力，但在数学领域，它仍然缺乏一种关键的“嗅觉”，即辨别错误方向和错误证明的人类直觉。他指出，生成式人工智能在构建数学证明时，可能表面上看起来完美无缺，但其中隐藏的错误往往非常微妙且愚蠢，是人类数学家绝不会踏入的误区。这种人类独有的能力被陶哲轩称为“隐喻性的数学嗅觉”，它能在第一时间察觉到潜在的问题。
陶哲轩进一步解释说，当前的AI在采用错误方法时往往会陷入困境，因为它们无法准确判断何时已偏离正确路径。相比之下，人类数学家能够凭借直觉感知某些证明策略的可行性，从而避免走入死胡同。例如，AlphaZero在围棋和国际象棋中已经发展出了一种对棋局局势的“嗅觉”，能够判断某个局面是否对一方有利，尽管它无法明确解释具体原因。陶哲轩设想，如果AI能够具备类似的感知能力，它将在数学问题的分解和解决中提供更具建设性的建议。
此外，陶哲轩也指出AI在数学领域的优势。AI可以快速遍历大量选项，并从人类提供的证明中学出套路。它能够像一个不知疲倦的学徒一样，不断尝试各种可能性，为人类的直觉补上工具箱。例如，在几何证明中，AI插件可以尝试引入辅助线、坐标变换等方法，虽然它不理解这些方法的“美感”，但能学会什么时候这些办法有效。
陶哲轩强调，AI目前还无法复制人类的数学直觉，这种直觉是人类在数学判断中不可或缺的能力。然而，他也对AI的未来发展持乐观态度，认为随着技术的进步，AI可能会在数学研究中发挥更大的作用。
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