核心句型 · 9
1. Instead of A, you B
“Instead of having three hours to solve a problem you take months and sometimes you don't solve the problem”
用 instead of 引出对比,突出新旧模式差异。仿写:Instead of memorizing rules, you learn by doing.
2. It's not X, it's Y
“The basic unit of computational power at the time was not the CPU, it was the kilgirl”
否定—肯定并列结构,制造反转与幽默。适合纠正听众预期。仿写:The bottleneck isn't compute, it's data.
3. in principle … but in practice
“In principle, many of the geometry questions you see at olympiads can be solved… Unfortunately, once it gets beyond a certain size the complexity becomes exponential”
先讲理论可行,再转折说实际受限。学术讨论中区分理想与现实的标准句式。
4. X stands or falls with Y
“The hope that this condensed formalism can be fruitfully applied to functional analysis stands or falls”
表示「成败全系于某事」,语气庄重。仿写:The whole argument stands or falls with this assumption.
5. being N% sure is not enough
“Being 99.9% sure is not enough”
用极高百分比反衬要求之严,强调「不能有一丝含糊」。适合论证需要绝对确定性的场景。
6. things that humans find X, AI can do Y
“Things that humans find difficult, AI can do very easily sometimes, but things that humans find easy AI often struggles with”
交叉对照结构(chiasmus),表达能力分布的错位。仿写时保持前后句对称。
7. nowhere near able to …, let alone …
“It's still nowhere near able to solve a large majority of say math olympiad problems, let alone math research problems”
nowhere near 强调差距之大,let alone 递进到更难的情形。表达「连 A 都做不到,更别说 B」。
8. It doesn't directly X, but it gives you Y
“It doesn't directly solve the problem for you but it gives you all these really useful hints”
先承认局限再肯定价值,是评价工具时的平衡表达。仿写:It doesn't write the code, but it points you to the right API.
9. I don't think it's a race
“I mean I don't think it's a race. I mean you go to university when you're ready to go.”
用否定比喻回应「越快越好/越久越好」的压力,随后给出准则。口语中缓和立场、拒绝单一标准。
生词精讲 · 117 · 按出现顺序
influential
/ˌɪnfluˈenʃəl/
adj.
0:01
有影响力的
look back on it fondly
phr.
1:41
深情地回忆;怀念(fondly 表示带着喜爱之情)
transformative
/trænsˈfɔːrmətɪv/
adj.
2:31
变革性的,带来根本性改变的
continuity
/ˌkɑːntɪˈnuːəti/
n.
2:31
连续性,延续性
abacus
/ˈæbəkəs/
n.
3:15
算盘
ballistics
/bəˈlɪstɪks/
n.
3:56
弹道学
cluster
/ˈklʌstər/
n.
3:56
集群;一群(计算机集群 computer cluster)
phased out
phr.
4:40
逐步淘汰、逐步停用(phase out)
conjectured
/kənˈdʒektʃərd/
v.
4:40
猜想,推测(数学中指提出未证明的命题)
elliptic curves
n. phr.
5:41
椭圆曲线(数论核心研究对象)
cardinality
/ˌkɑːrdɪˈnæləti/
n.
6:40
基数;集合元素的个数
promising
/ˈprɑːmɪsɪŋ/
adj.
6:40
有前景的,有希望的
number crunching
n. phr.
7:24
(口语)大量数值计算,数字运算
source it out
phr.
7:24
外包出去(= outsource)
dyke
/daɪk/
n.
7:24
堤坝(英式拼写,美式 dike)
floating point arithmetic
n. phr.
7:24
浮点算术
magnitudes
/ˈmæɡnɪtuːdz/
n.
7:24
数量级;大小
partial differential equations
n. phr.
8:24
偏微分方程(缩写 PDE)
combinatorial
/ˌkɑːmbɪnəˈtɔːriəl/
adj.
8:24
组合的,组合数学的
whack it into
phr.
8:24
(口语)随手扔进、直接塞进
feasible
/ˈfiːzəbl/
adj.
9:06
可行的
brute force
v./n. phr.
9:06
暴力破解;穷举求解
satisfiability
/ˌsætɪsˌfaɪəˈbɪləti/
n.
9:06
可满足性(逻辑学术语)
commutative
/kəˈmjuːtətɪv/
adj.
9:43
满足交换律的
associative
/əˈsoʊʃiətɪv/
adj.
9:43
满足结合律的
deduce
/dɪˈduːs/
v.
9:43
推导,演绎
scale
/skeɪl/
v.
10:27
(系统、方法)可扩展,规模化(scale well 扩展性好)
propositions
/ˌprɑːpəˈzɪʃənz/
n.
10:27
命题
unassisted
/ˌʌnəˈsɪstɪd/
adj.
10:27
无辅助的,独立完成的
proof certificate
n. phr.
11:54
证明凭证(可被独立程序机械验证的证明记录)
a mere
phr.
11:54
仅仅,区区(反讽或强调数量之小)
case analysis
n. phr.
12:39
分情况讨论,情形分析
splashy
/ˈsplæʃi/
adj.
13:26
引人注目的,惹眼的,大张旗鼓的
formal proof assistants
n. phr.
13:26
形式化证明助手(如 Lean、Coq)
facilitating
/fəˈsɪlɪteɪtɪŋ/
v.
13:26
促进,使便利
planar
/ˈpleɪnər/
adj.
14:32
平面的
induct on
phr.
15:18
对……作归纳(数学归纳法)
reducibility
/rɪˌduːsəˈbɪləti/
n.
15:46
可约性
tedious
/ˈtiːdiəs/
adj.
15:46
冗长乏味的,枯燥的
axioms
/ˈæksiəmz/
n.
16:59
公理
sphere packing
n. phr.
16:59
球堆积(离散几何问题)
dual
/ˈduːəl/
adj.
17:41
对偶的
hexagonal
/hekˈsæɡənl/
adj.
17:41
六边形的
trivial
/ˈtrɪviəl/
adj.
17:41
(数学)平凡的,显而易见的
asymptotic
/ˌæsɪmpˈtɑːtɪk/
adj.
18:23
渐近的
a priori
/ˌeɪ praɪˈɔːraɪ/
adv.
18:23
先验地;从一开始就(拉丁语)
polyhedra
/ˌpɑːliˈhiːdrə/
n.
18:23
多面体(polyhedron 的复数)
polytope
/ˈpɑːlitoʊp/
n.
18:23
多胞形(高维多面体)
upper bound
n. phr.
19:19
上界
linear programming
n. phr.
19:19
线性规划
tweaks
/twiːks/
n.
20:23
微调,小改动
ad hoc
/ˌæd ˈhɑːk/
adj.
20:23
临时性的,特设的(拉丁语)
functional
/ˈfʌŋkʃənl/
n.
21:08
泛函(以函数为自变量的函数)
incessant
/ɪnˈsesnt/
adj.
21:08
不停的,没完没了的
fiddling
/ˈfɪdlɪŋ/
n.
21:08
反复摆弄,小修小改
mildly incompatible
phr.
21:46
轻微不兼容
patching
/ˈpætʃɪŋ/
v.
21:46
打补丁,修补
inevitable
/ɪnˈevɪtəbl/
adj.
21:46
不可避免的
refereed
/ˌrefəˈriːd/
v.
22:23
(学术论文)被同行评审
certify
/ˈsɜːrtɪfaɪ/
v.
22:23
认证,证明……属实
caveat
/ˈkæviæt/
n.
22:23
警告,附加说明,免责提示
first principles
n. phr.
23:11
第一性原理,最基本的前提
prominent
/ˈprɑːmɪnənt/
adj.
24:00
杰出的,著名的
deploys
/dɪˈplɔɪz/
v.
24:00
调动,部署,运用
resistant to
phr.
24:00
抗拒……的,对……不敏感
vanishing theorem
n. phr.
25:27
消没定理(断言某代数对象为零)
lingering doubts
n. phr.
25:27
挥之不去的疑虑
stands or falls
phr.
26:16
成败在此一举,全系于此
of the utmost importance
phr.
26:16
极其重要的
stopped short of
phr.
26:16
止步于……之前,没有做到……
crowdsourced
/ˈkraʊdsɔːrst/
adj.
26:48
众包的
homological algebra
n. phr.
27:22
同调代数
shortcuts
/ˈʃɔːrtkʌts/
n.
27:58
捷径,简便方法
blueprint
/ˈbluːprɪnt/
n.
28:36
蓝图;(此处)形式化项目的分步规划文档
byproduct
/ˈbaɪprɑːdʌkt/
n.
29:08
副产品
spin-off
/ˈspɪn ɔːf/
n.
29:08
衍生成果,派生产物
static
/ˈstætɪk/
adj.
29:42
静态的
small doubling
n. phr.
30:23
小倍增(加法组合中集合 A+A 相对 A 不太大的性质)
in record time
phr.
31:09
以创纪录的速度
dependency graph
n. phr.
31:50
依赖关系图
picked one bubble
phr.
32:32
挑了一个气泡(此处指认领一个子任务)
compile
/kəmˈpaɪl/
v.
33:21
编译(此处指形式化证明通过检查)
decouples
/diːˈkʌplz/
v.
33:59
解耦,使分离
disjoint
/dɪsˈdʒɔɪnt/
adj.
33:59
不相交的,互不重叠的
user-friendlier
adj.
34:32
更易用的(user-friendly 的比较级)
targeted fixes
n. phr.
35:15
针对性修补
grant
/ɡrænt/
n.
35:46
科研资助,拨款
continuously deform
phr.
36:36
连续变形
knot invariants
n. phr.
37:09
纽结不变量
complement
/ˈkɑːmplɪmənt/
n.
37:55
补集,补空间
hyperbolic
/ˌhaɪpərˈbɑːlɪk/
adj.
37:55
双曲的
nontrivial
/nɑːnˈtrɪviəl/
adj.
38:55
非平凡的,有一定难度的
black box
n. phr.
38:55
黑箱(只知输入输出、不知内部机制的系统)
saliency analysis
n. phr.
39:32
显著性分析(衡量各输入对输出影响程度)
barely relevant
phr.
39:32
几乎无关
eyeball
/ˈaɪbɔːl/
v.
40:13
(口语)用肉眼观察、目测
phenomenon
/fəˈnɑːmɪnɑːn/
n.
40:13
现象
cherry-picked
/ˈtʃeri pɪkt/
adj.
41:53
精挑细选的(贬义,指只挑有利例子)
orthogonal
/ɔːrˈθɑːɡənl/
adj.
42:46
正交的;(引申)完全不同维度的、互不相关的
typo
/ˈtaɪpoʊ/
n.
42:46
打字错误,笔误
proof by contradiction
n. phr.
44:16
反证法
let alone
phr.
44:16
更不用说
muse
/mjuːz/
n.
45:01
缪斯,灵感来源
generating functions
n. phr.
45:01
母函数,生成函数
fussy
/ˈfʌsi/
adj.
45:49
挑剔的,吹毛求疵的
syntax
/ˈsɪntæks/
n.
45:49
语法
iterate
/ˈɪtəreɪt/
v.
46:37
迭代,反复执行
narrowly focused
phr.
47:29
范围狭窄的,高度聚焦的
conjectures
/kənˈdʒektʃərz/
n.
48:06
猜想
painstaking
/ˈpeɪnzteɪkɪŋ/
adj.
49:07
费尽心力的,极其细致的
unprecedented
/ʌnˈpresɪdentɪd/
adj.
49:46
史无前例的
the old fashioned way
phr.
49:46
用老办法,用传统方式
homotopy type theory
n. phr.
50:28
同伦类型论
robust
/roʊˈbʌst/
adj.
51:32
稳健的,鲁棒的
along the lines of
phr.
52:54
大致是……,类似于……
myriad
/ˈmɪriəd/
adj.
54:51
无数的,数不胜数的
serendipity
/ˌserənˈdɪpəti/
n.
54:51
机缘巧合,意外发现
理解自测 · 11 题 · 是真懂了,还是以为自己懂
1. 陶哲轩说人类用计算机做数学有三四百年历史,这个说法的依据是什么?
依据是「computer」一词在电子计算机出现前指从事计算的人。演讲第二章(第 3—5 段)指出,1930—40 年代前计算机是机械的,更早则是人;二战期间弹道计算由大批女性计算员完成,计算单位甚至叫「kilogirl」。18 世纪起人们就用「人肉计算员」编制对数表、三角函数表,高斯本人也亲手算过素数表。因此「三四百年」指的是人类把计算工作系统化外包的历史,而非电子设备的历史。
2. 布尔毕达哥拉斯三元组问题的结论是什么?证明的规模如何?
结论是:把自然数 1 到 7825 任意二染色,必有一种颜色包含一个毕达哥拉斯三元组;而 7824 存在反例。这在第 12—14 段。染色方案有 2^7824 种,无法直接枚举,需要巧妙的 SAT 求解策略。证明凭证原始大小 200 TB,后压缩到 86 GB,当时是史上最长证明,现为第二长。陶指出这类问题很可能只有计算机才能解决,人类无辅助不可能完成。
3. 开普勒猜想的证明在《数学年刊》的审稿过程中遇到了什么特殊情况?
黑尔斯 1998 年的证明有 250 页笔记加 3 GB 程序和数据,投到《数学年刊》后由 12 位审稿人评审了 4 年。最终审稿人表示对正确性有 99% 把握,但无法认证计算机计算部分。期刊做了非常罕见的处理:发表论文时附上编辑的免责说明(后来撤除)。这段(第 29 段)说明当时数学界对计算机辅助证明的合法性仍有争议,也直接催生了 Flyspeck 形式化项目。
4. PFR 项目中,把定理中的常数 12 改进为 11 时发生了什么?
根据第 47—48 段,改动后只用了几天时间就完成了更新。团队在形式化代码中把 12 改成 11,Lean 编译器立刻在五个具体位置报错,指出哪些步骤不再成立,他们只需做针对性修补。相比之下,传统手写证明必须通篇重检以确认替换没引入错误。陶由此得出结论:对某些特定类型的数学工作,形式化方法已经比传统方式更快。
5. 为什么陶哲轩认为形式化能突破数学合作的人数上限?
陶在第 45 段指出,传统数学合作通常最多五人左右,因为大项目要求信任每位合作者的数学都正确,超过一定规模就不可行。而在 Lean 项目中,编译器自动检查每一处提交,编译不通过就被拒绝,正确性由机器而非人际信任担保。这样就可以与素未谋面的人协作。PFR 项目 20 人三周完成,参与者包括概率学家、程序员甚至非数学家,正是这一逻辑的实证。
6. 液体张量实验的价值为什么被陶称为「间接的」?
第 37 段说明,形式化结果本身只确认 Scholze 的证明基本正确,仅发现一些小问题和简化。但真正的价值在于:一是大幅扩充了 Lean 数学库中的同调代数、层论等内容;二是建立了蓝图(blueprint)等配套工具和工作流程,被后续项目直接复用,包括陶自己的 PFR 项目。换言之,一次形式化的最大收益是为整个社区留下了基础设施,而非单个定理的确认。
7. 纽结理论案例中,机器学习与人类各自承担了什么角色?
根据第 53—56 段,机器学习先在百万级纽结数据库上训练,得到一个能用双曲不变量以约 90% 准确率预测符号差的黑箱,证明两类不变量之间确有联系但不说明原因。随后人类用显著性分析找出 20 个输入中真正起作用的 3 个(且不是预期的体积),再用肉眼看图提出猜想;猜想最初是错的,又用神经网络证伪并修正,最后由人给出证明。陶的结论是:AI 提供线索和方向,建立联系与证明仍靠人。
8. GPT-4 解出 IMO 题与算错 7×4+8×8 这两个例子,陶想说明什么?
陶在第 57—59 段用这对例子说明大语言模型的两个特点。其一,能解 IMO 题是极度精挑细选的结果,数百道题成功率约 1%,单个惊艳案例不代表整体能力。其二,模型先猜出 120 再编推理,推理过程却得出 92,说明它不是从第一性原理求解,而是逐步猜测「下一句最自然是什么」。二者合起来指向同一结论:AI 与人类的难易分布「正交」,因此需要外接 Python、证明助手等可靠工具来约束它。
9. 陶哲轩描绘的「探索问题空间」是一种怎样的新数学?为什么现在做不到?
第 66—67 段提出:目前证明极其费力,数学家一次只能证一两个定理;未来可让 AI 用某种技巧批量尝试一千个相似问题,回报「此技巧能解 35%,另一技巧能解多少,结合后能解多少」,从而系统地绘制出各种方法的能力边界。现在做不到是因为这种探索要花几十年、几十篇论文才能逐步摸清。这将把数学从逐题手工作业变成对整个问题空间的统计式研究,是陶认为「前所未有」的规模。
10. 如果有人反驳「形式化要多花 10 倍时间,对绝大多数数学家不划算」,陶会如何回应?
陶本人承认了这一成本(第 47 段),但他会从三方面回应。一是维护成本:形式化后修改证明极其便宜,12 改 11 只需几天,对需要反复修改的大型证明反而更省时。二是协作收益:编译器担保正确性,使几十人乃至陌生人协作成为可能,PFR 三周完成即为例证。三是趋势:Copilot 等 AI 已能自动补全一两行乃至四五行证明,迭代式「AI 提议—编译器报错—再试」正在降低门槛。因此他的判断是形式化「仍然痛苦,但在变好」,且对特定工作已经更快。
11. 把陶对 AI 的谨慎乐观态度放到「AI 几年内将取代数学家」的预测上,他的立场还站得住吗?
陶明确说(第 64 段)离计算机直接解决数学问题「还很远」,未来几年 AI 主要是助手。他的立场建立在两个观察上:一是语言模型不从第一性原理推理,可靠性不足;二是「不会做就无法引导 AI」(第 67 段),人类判断力是使用 AI 的前提。演讲后几天 DeepMind 的 AlphaProof 达到 IMO 银牌水平,似乎挑战了他的谨慎,但恰恰印证了他强调的路线——用 Lean 作硬约束验证器。因此他的核心判断(AI 是放大器而非替代者,人需保留自主证明能力)在当下仍然成立。