数学家天塌了... OpenAI公布数百项数学研究成果,数学专业还值得读吗?

数学家这次真的有点坐不住了。

10月6日,OpenAI突然公开了一批由内部AI模型完成的数学研究成果。

722篇数学文稿、372组研究成果、约4000道测试问题。

涉及数论、代数、几何、数学物理、理论计算机科学等多个领域,其中包括一批数学家研究多年的开放性难题。

更惊人的是,OpenAI公布,这些研究结果平均每组消耗的计算量,相当于ChatGPT Pro约3小时的思考计算量。

10月7日,国际顶级科学期刊《Nature》直接以“OpenAI一次性发布700多篇数学预印本,数学家们群情激愤”为题进行了报道。

一些数学家为AI取得的进展感到兴奋,另一些数学家则公开表达了愤怒和担忧。

以前大家讨论AI抢程序员、设计师的工作,现在连研究最抽象数学问题的数学家,都开始面临挑战。

一个更现实的问题也来了:

AI连数学研究都能做了,花三四年读数学本科,未来还有竞争力吗?

01

722篇数学文稿,AI究竟做到了什么程度?

这次AI挑战的,已经是数学研究的前沿。

以前我们常看到AI在数学奥赛、高考数学或者大学数学考试中取得高分。

这次完全不同。

OpenAI将内部前沿模型用于约4000道开放性研究问题,最终整理出372组成果、722篇文稿。

这些问题,许多至今没有公认的完整解答。

例如,OpenAI公开的成果中包括一个关于圆周率π无理性指数的研究。

π是无限不循环小数,这个结论大家在中学就学过。

但数学家还在研究另一个问题:究竟能用分数把π逼近到什么程度?

背后涉及复杂的数论理论,也是此次AI研究成果涉及的方向之一。

再看一个更有名的领域:黎曼ζ函数。

它与著名的黎曼猜想密切相关,而黎曼猜想是数学界最重要的未解难题之一。

OpenAI此次公开的文稿中,包含黎曼ζ函数零点自由区域的研究结果。

这项工作涉及黎曼猜想相关数学结构,但距离完整证明黎曼猜想还有区别。

此外,成果目录还涉及Mahler猜想、Kaplansky猜想、量子海森堡铁磁体中的自发磁化问题等。

OpenAI甚至专门公布了其中10组研究成果的推理过程摘要,供数学界分析。

最让人震惊的,是AI开始以规模化方式参与真正的数学发现。

过去,数学家可能用数年时间寻找一条证明路径。

现在,研究者看到的是一款尚未公开的AI模型,在短时间内产生了数百组研究结果。

当然,372组成果不等于372个著名数学猜想已经被完全攻克。

OpenAI官方仓库说明,部分证明经过Lean形式化验证,其余成果处于不同验证阶段,还需要进一步核查和修订。

即便如此,这次发布已经足够让数学界重新思考AI的能力边界。

而数学家真正激烈的反应,还在后面。

02

数学家为什么愤怒?

这次OpenAI发布数学成果之后,最有意思的现象出现了:

AI取得进展,数学家却未必都感到高兴。

《Nature》《卫报》以及WIRED等媒体相继报道了数学界的争议。

其中一个担忧相当现实:

数学家正在研究的问题,可能突然被AI抢先给出答案。

传统数学研究,一位学者可能花费几年时间研究某个猜想。

研究过程中需要查阅大量文献、尝试不同方法、反复修改证明。

如果某家科技公司的内部AI模型提前完成了相关证明,甚至一次公布上百项研究成果,原本正在攻关的数学家就可能受到直接影响。

研究优先权、论文署名、学术评价,都可能出现新的争议。

第二个问题更加棘手:AI写出来的数学论文,谁负责检查?

这次OpenAI一次性公布722篇文稿。

即使其中大部分结论正确,数学家也需要花费大量时间阅读、理解和检查这些复杂证明。

更何况,数学论文的价值不仅取决于证明是否成立,还包括研究有没有真正的新意、能否推动后续理论发展。

10月6日,独立的数学与人工智能咨询小组AGMAI专门发表声明。

该小组表示,公开成果只是第一步,接下来还需要数学界理解、评估,并将真正有价值的内容纳入数学知识体系。

值得注意的是,这个小组成员中有多位世界顶尖数学家,包括剑桥大学相关学者、菲尔兹奖得主Timothy Gowers,以及与帝国理工有关联的菲尔兹奖得主Martin Hairer。

他们关心的一个核心问题是:

未来数学研究,会不会越来越由少数掌握顶级AI模型和计算资源的科技公司主导?

目前,产生这些成果的OpenAI内部模型还没有全面对外开放。

大学研究团队可以阅读公开文稿,却未必能够使用相同能力的模型开展自己的研究。

这可能进一步改变大学与科技企业之间的研究资源格局。

更深层的变化,是数学家的工作内容。

证明探索、计算验证、寻找反例等任务,正在成为AI能够参与的研究环节。

数学家未来可能需要花更多精力提出研究问题、判断成果价值、建立理论联系,以及理解AI得到的结论。

对准备选择大学专业的学生来说,这场争议释放出了一个强烈信号:

数学研究正在被AI重塑,数学毕业生未来的职业竞争也可能发生变化。

03

数学专业还值得读吗?先看看毕业后到底能干什么

很多家长对数学专业有一个误解:

读数学,本科四年都在研究定理,毕业后只能继续做学术。

实际上, 数学专业的就业出口早已远远超出大学研究机构。

以牛津大学为例。

牛津数学本科官网明确列出了大量应用数学方向:股票市场、量子理论、相对论,以及通过数学解释现实世界中的自然现象。

其本科课程也并非只有传统的微积分和代数。

第一年就覆盖代数、数学分析、概率统计、几何、动力学和多元微积分。

进入高年级,学生还可以接触深度学习、信息论、图论、数学金融相关应用、统计机器学习等方向。

其中,Deep Learning(深度学习)已经出现在牛津数学本科的高年级可选课程名单中。

数学正在与AI高度融合。

再看帝国理工。

除了传统Mathematics本科,帝国理工还提供Mathematics with Statistics for Finance等专业方向。

学生可以把数学、概率统计与金融分析结合起来,未来进入量化金融、风险管理、金融科技等行业。

UCL则提供 Mathematics with Economics本科。

课程以数学为核心,同时引入经济学知识。

学校列出的潜在职业领域包括金融服务、风险分析、交易、信息技术、科研及相关行业。

数学专业毕业后,至少有三条值得关注的发展路线。

🔴第一条:数学+计算机/AI。

适合对算法、机器学习、人工智能研究感兴趣的学生。

高等数学、线性代数、概率统计、优化理论,都是理解现代AI的重要基础。

但需要注意,掌握数学并不自动等于具备AI研发能力。编程、算法和计算机系统知识同样重要。

🔴第二条:数学+统计/金融。

对应的职业包括量化研究、风险建模、精算、金融数据分析等。

比如,金融机构需要对市场风险进行建模,通过概率和统计方法分析不确定性。

这些岗位对数学能力要求较高,同时也需要金融知识和编程能力。

AI会提高建模效率,也可能压缩部分常规分析岗位的需求。

🔴第三条:纯数学/应用数学研究。

适合真正喜欢抽象推理、数学理论和复杂问题研究的学生。

未来可以继续攻读硕士、博士,从事数学、物理、理论计算机科学等研究。

这条路线也可能受到AI更直接的影响。

尤其是数学证明辅助、计算探索等研究环节,未来的人机协作程度很可能持续提高。

对于准备申请本科的学生,选数学专业时,需要认真考虑自己希望走向哪个方向。

喜欢抽象数学,可以考虑Mathematics;希望深入AI,关注Mathematics and Computer Science;喜欢金融和经济,也可以关注数学与统计、经济学结合的专业。

专业名称相近,实际课程结构和未来就业方向可能存在明显差异。

04

AI数学能力越来越强,牛剑G5为何还在严格筛选数学能力?

有意思的是,AI数学研究突飞猛进,英国顶尖大学对数学申请者的要求依然非常高。

先看 牛津大学。

2027年数学本科的A-Level要求是A*A*A。

对于学校开设 Further Mathematics的申请者,通常要求数学和进阶数学取得A*。

牛津数学及数学与统计本科官网还公布了最新招生统计:

2023—2025年,平均只有32%的申请者获得面试机会,最终录取成功率约9%。

另外,从2027年入学申请季开始,牛津数学相关本科已使用 TMUA代替原来的MAT入学考试。

再看 剑桥大学。

数学本科的最低A-Level录取标准为 A*A*A,申请者通常需要学习数学和进阶数学。

拿到有条件录取后,多数申请者还需要通过 STEP数学考试。

剑桥公布的2027入学最低STEP录取条件为STEP 2和STEP 3达到Grade 1,不过不同学院可能设置不同的具体条件。

帝国理工数学本科同样要求严格。

A-Level最低学术标准为 A*A*A,其中数学和进阶数学均要求A*。

申请者还需要参加 TMUA,学校将考试表现作为评估数学能力的重要依据。

对于目标牛剑G5数学、计算机及部分经济金融专业的学生来说,扎实的数学基础依然是进入顶尖大学的重要条件。

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