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课后阅读五篇短文

阅读材料:数学家与人工智能

第一学时提到的几件事,来龙去脉都在这里。

按 2026 年 10 月公开资料整理原文多为英文,链接见文末

一陶哲轩的看法与做法

陶

陶哲轩 Terence Tao

加州大学洛杉矶分校数学教授2006 年菲尔兹奖

顶尖数学家里,较早亲自动手把人工智能和机器证明用进研究的一位。

先认识 Lean:会检查证明的软件

1
写成代码把证明逐步写进 Lean
2
逐步检查每一步都要有依据
3
查定理库Mathlib 存着已形式化的定理
✓
通过即无漏洞逻辑上站得住

三年时间线

2023.10.09
决定学 Lean 4必要时请人工智能帮忙
2023.11.06
10 页短文形式化完成原以为一周,用了近一个月
2023.11.13
发起 PFR 公开项目志愿者的贡献都由 Lean 检查
2024.09.25
Equational Theories一大批小问题分给众人
2026
国际数学家大会演讲数学进入“动荡时期”
论文里
一句话
  • “三个都大于 1 的数,和至少是 3”,一笔带过
VS
Lean 里
处处写清
  • 去 Mathlib 找对应的引理
  • 数字 3 是整数还是实数,逐处标明

他的发现:证明里难的部分写进 Lean 反而顺利,简单的部分却很费工夫。

他怎么看人工智能

熟路强,前沿弱

资料多、路子熟的问题表现很好,到了资料少的研究前沿容易失手。

最有成效的是查文献

近期的好用法,未必是攻最难的题,而是找出相关的已有文献。

回到理解

少看“解决了多少公开问题”,重新重视人对数学的理解。

Quanta Magazine,2026-06-08;陶哲轩 Mathstodon,2025-10-16;The Atlantic,2026-09;Leslie Ann Goldberg,Mathematics and AI;陶哲轩,arXiv:2608.16753。

二奥数三年:从银牌到满分

考试
2天
题量
6道题
每题
7分
满分
42分
2024 银牌
28 分
谷歌 AlphaProof 与 AlphaGeometry 2
比金牌线 29 分差 1 分题目先由人翻译成 Lean有的题算了好几天团队请人评分,非官方
2025 金牌
35 分
谷歌 Gemini Deep Think
六题做出五题,达到金牌线直接读题,自然语言写证明考试规定时间内完成IMO 官方评阅
2026 满分
42 分
华为 Celia、小红书 dots-note-3.0
六题全对IMO 官方评阅同届 117 个国家和地区666 名选手,金牌线 29 分

dots-note-3.0 怎么做到的

生成候选证明›检查漏洞›修改↺Python 辅助计算

和我们要求学生的“做完要检查”是同一个道理。

这些数字可信到什么程度

谁评的用了什么条件别人能不能复核

官方评阅比团队自报可信得多;证明公开、能用 Lean 复核的最站得住。

dots 团队 IMO 2026 满分说明;China Daily,Chinese AI model sets record with perfect score,2026-07-22;IMO 官网 2026 年成绩页。

三解决数学难题的新闻

OpenAI Astra:十个问题,八个方向

高维几何编码理论算术电路复杂性群论算子代数量子复杂性格密码极值组合

2026 年 8 月公布,附长篇论文,有的问题悬置了几十年。

十项全部计算花费
约 2000美元
按接口价格计算
1999 年提出
27年

非 sofic 群

给出明确反例,并用 Lean 4 机器验证。

1982 年提出
44年

Connes 刚性猜想

构造出例子,给出否定回答。

长期进展缓慢
几十年

高维球堆积

确定 Cohn–Elkies 方法的极限强度,得到更好的上界。

核验进度

附 Lean 证明
机器可独立核验
其余各项
同行检验进行中

这批结果由 OpenAI 自己公布。《新科学家》的报道指出,借用了多少前人工作没有说清。

厄尔多斯问题:上千道题,人机一起清点

核验

用 Lean 核验已有的证明

计算

算出相关的整数数列

补全

补上证明中缺失的步骤

扫描

找出题目写错的、容易拿下的

OpenAI,Ten advances in mathematics and theoretical computer science,2026-08;New Scientist,2026-08-03;陶哲轩 Mathstodon,2025-11-30。

四数学家的不同声音

✓愿意合作

陶哲轩设想人机分工:机器做大量容易的小问题,证明交给 Lean 检查,人负责最难的部分和方向。

!担心

成果借用了多少前人工作没讲清;已出现无人从头到尾细读过的机器证明,原因是还没人有时间细看。

◎回到理解

不能只拿“解决了多少难题”衡量数学。牛津大学的 Goldberg 也整理了这些讨论与自己的用法。

三种声音并不互相排斥,同一位数学家可以一边用它、一边担心它。对中学老师也一样:放手用,同时守住核对与理解。

Quanta Magazine,2026-06-08;New Scientist,2026-08-03;The Atlantic,2026-09;Leslie Ann Goldberg,Mathematics and AI。

五未来方向与数学教育

Lean 已核验的定理
25 万+条
Mathlib 定理库还在不断扩充

2014 → 2024:一个设想的十年

2014 年陶哲轩设想:将来几百位数学家合作一个项目,论文由计算机检查而非人审稿。同台数学家觉得不可思议,十年后它已部分成为现实。

人机怎样分工

人工智能
  • 提出猜想
  • 尝试证明
  • 处理大量容易的小问题
证明助手
  • 检查每一步对不对
  • 通过即无逻辑漏洞
人
  • 提出值得研究的问题
  • 判断方向,攻最难的部分
  • 真正理解得到的结果

对初中课堂意味着什么

01

检验不能省

“代回原题检验”就是最朴素的验证。

02

学会判断

哪个结论有依据,哪一步站不住。

03

理解不能外包

懂没懂,要由学生自己讲出来、写出来。

工具越强,老师越要把判断和检验留给学生。

Quanta Magazine,2026-06-08;The Atlantic,2026-09;陶哲轩,Mathematics in the age of AI,arXiv:2608.16753。

附原文链接

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边界与师者的三件事