sama以Erdős问题为例说明GPT-5如何加速文献理解与连接
我上周的帖子引发了一些不必要的困惑*,所以今天我想深入一个例子,解释我为什么如此兴奋。简而言之,这不是关于AI自行发现新结果,而是像GPT-5这样的工具如何帮助研究人员以以前不可能的方式(或者至少更耗时)导航、连接和理解我们现有的知识体系。
注意,我没有选择最令人印象深刻的例子(我们稍后会讨论那个),而是选择了一个能说明很多要点、可能让那些认为文献搜索微不足道的人感到意外的例子。
认识一下Erdős的第1043号问题
https://erdosproblems.com/forum/thread/1043
…。这个问题出现在Erdős、Herzog和Piranian 1958年的一篇论文[EHP58]中。它提出了一个漂亮的问题:考虑复平面中由首项系数为1的复多项式下单位圆原像定义的集合。是否存在至少一个方向,使得该集合在该方向上的宽度小于2?(2当然是最佳可能,如果多项式是单项式,则该集合是单位圆,所以所有方向的宽度都是2。)
这个问题并没有持续太久:仅仅三年后,Pommerenke写了一篇论文[Po61]解决了第1043号问题(并给出了反例),GPT-5在回答这个问题时给出了这个结果。那么有什么大不了的?嗯,有几件事:
1) [EHP58]实际上包含的不是一个而是十六个问题。[Po61]在引言中说它将解决[EHP58]中的几个问题,但并没有讨论第1043号问题。事实上,据我所知,同时了解[Po61]和第1043号问题的专家(至少是在组合学领域)并不知道后者的解决方案可以在前者中找到。这一点在https://erdosproblems.com上很明显,因为问题(1038、1039、1045、1047)都引用了[Po61],但第1043号问题并没有列出与[Po61]的任何关联。另一个证据表明这一点至少部分被遗忘:在Mathscinet(MR0151580)上,[Po61]的评论试图列出其中解决的所有问题,也没有提到第1043号问题。
2) 第1043号问题的解决方案实际上可以在论文中间找到,夹在定理6的证明和定理7的陈述之间,作为一句顺便的评论,见图。要找到这一点,你需要非常了解这篇论文,并完整仔细地阅读。我确信在20世纪60年代很多人都知道它,但60年后,知道这篇1961年论文中间这句简短评论的人似乎少了很多。这就是“超人搜索”的力量所在,这远远超出了任何搜索索引的能力(显然,它甚至超出了前一代LLM的能力)。你需要阅读并理解论文。
3) 但还有更多:论文说证明是通过引用[10, p. 73]得出的。这非常重要,因为在数学中,结果本身固然重要,但伴随而来的理解(及其证明)同样重要。那么[10]是什么?嗯,这是作者之前的一篇论文,是用德语写的……这里又发生了真正加速的事情:GPT-5翻译了这篇论文,并用现代语言解释了证明。我相信这确实大大加速了。
这只是一个例子,每个例子都有自己的有趣故事。我见过类似的时刻,GPT-5在不同领域之间建立联系,这些领域中的相同结果完全用不同的语言(例如,博弈论对高维几何)证明了,有时相隔20年。这不是关于AI发现新知识,而是关于AI让所有科学文献变得栩栩如生——链接证明、翻译和被部分遗忘的结果,使现有想法可以被理解。
注意,我没有选择最令人印象深刻的例子(我们稍后会讨论那个),而是选择了一个能说明很多要点、可能让那些认为文献搜索微不足道的人感到意外的例子。
认识一下Erdős的第1043号问题
https://erdosproblems.com/forum/thread/1043
…。这个问题出现在Erdős、Herzog和Piranian 1958年的一篇论文[EHP58]中。它提出了一个漂亮的问题:考虑复平面中由首项系数为1的复多项式下单位圆原像定义的集合。是否存在至少一个方向,使得该集合在该方向上的宽度小于2?(2当然是最佳可能,如果多项式是单项式,则该集合是单位圆,所以所有方向的宽度都是2。)
这个问题并没有持续太久:仅仅三年后,Pommerenke写了一篇论文[Po61]解决了第1043号问题(并给出了反例),GPT-5在回答这个问题时给出了这个结果。那么有什么大不了的?嗯,有几件事:
1) [EHP58]实际上包含的不是一个而是十六个问题。[Po61]在引言中说它将解决[EHP58]中的几个问题,但并没有讨论第1043号问题。事实上,据我所知,同时了解[Po61]和第1043号问题的专家(至少是在组合学领域)并不知道后者的解决方案可以在前者中找到。这一点在https://erdosproblems.com上很明显,因为问题(1038、1039、1045、1047)都引用了[Po61],但第1043号问题并没有列出与[Po61]的任何关联。另一个证据表明这一点至少部分被遗忘:在Mathscinet(MR0151580)上,[Po61]的评论试图列出其中解决的所有问题,也没有提到第1043号问题。
2) 第1043号问题的解决方案实际上可以在论文中间找到,夹在定理6的证明和定理7的陈述之间,作为一句顺便的评论,见图。要找到这一点,你需要非常了解这篇论文,并完整仔细地阅读。我确信在20世纪60年代很多人都知道它,但60年后,知道这篇1961年论文中间这句简短评论的人似乎少了很多。这就是“超人搜索”的力量所在,这远远超出了任何搜索索引的能力(显然,它甚至超出了前一代LLM的能力)。你需要阅读并理解论文。
3) 但还有更多:论文说证明是通过引用[10, p. 73]得出的。这非常重要,因为在数学中,结果本身固然重要,但伴随而来的理解(及其证明)同样重要。那么[10]是什么?嗯,这是作者之前的一篇论文,是用德语写的……这里又发生了真正加速的事情:GPT-5翻译了这篇论文,并用现代语言解释了证明。我相信这确实大大加速了。
这只是一个例子,每个例子都有自己的有趣故事。我见过类似的时刻,GPT-5在不同领域之间建立联系,这些领域中的相同结果完全用不同的语言(例如,博弈论对高维几何)证明了,有时相隔20年。这不是关于AI发现新知识,而是关于AI让所有科学文献变得栩栩如生——链接证明、翻译和被部分遗忘的结果,使现有想法可以被理解。