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Hacker News • 10일 전

AI가 전문성의 대리 지표를 무너뜨리고 있다

IMP
7/10
핵심 요약

필즈 메달 수상자 25명을 포함한 약 5천 명의 수학자들이 '수학에서의 AI 심각한 부정렬' 선언에 서명했습니다. 핵심 우려는 AI가 어려운 문제를 풀 수 있게 되면서, 문제 해결이 수학의 진짜 목표인 개념적 이해와 통찰을 담보하는 대리 지표로만 기능하게 되었다는 점입니다. 저자는 이를 단순한 '자동화 반발'로 치부하기보다, 다른 분야에도 적용 가능한 통찰로 볼 수 있다고 주장합니다.

번역된 본문

수학자들은 대체로 반(反) AI가 아니다. 예컨대 예술가나 작가들보다 문화적으로 AI를 도구로 사용하는 데 더 개방적이다. 하지만 이제 점점 더 많은 진짜로 권위 있는 문제들이 AI에 의해 해결되면서 상황이 바뀌고 있을지 모른다. 거의 5천 명의 수학자(필즈 메달리스트 25명 포함)가 '수학에서의 AI의 심각한 부정렬(A Severe Misalignment of AI in Mathematics)'이라는 선언에 서명했다. 핵심 주장은 대략 이렇다:

최근 몇 달간 주요 수학 문제 해결에서 AI가 거둔 성공이 수학계 밖에서도 헤드라인을 장식했다. 하지만 문제 해결은 개념적 이해와 통찰이라는 본래 목표를 달성하기 위한 도구이자 대리 지표일 뿐이다. AI의 시대에 이 사실을 잊으면 도구가 본래 목표를 거스르게 될 수 있다. 실제로, 점점 더 빠른 속도로 '참/거짓' 명제를 대량 생산하는 것은 새로운 아이디어에 생명을 불어넣는 대신 비옥한 토양을 파괴할 수 있다.

많은 사람들이 온라인에서 이를 자동화되는 모든 분야에서 나오는 예상된 불평으로 해석했다. 번역가들이 그랬고, 예술가와 프로그래머들이 그래왔으며, 이제 수학자들의 차례라는 것이다. 나는 이것이 너무 경솔한 판단이라고 생각한다. 수학자들이 화내는 구체적인 문제를 이해하면 AI가 우리 자신의 분야에 미치는 영향과 우리가 해야 할 일을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것이다.

퍼즐 풀이와 아이디어 생성

수학에는 두 가지 유형이 있다. 대부분의 사람들이 익숙한 첫 번째 유형은 '퍼즐 풀이(puzzle-solving)'라 할 수 있다. 문제를 받아 해답을 찾으려 하는 것이다. 학생일 때 이런 문제들은 대체로 쉽다. 예를 들어 대수식을 간단히 하는 것 같은 문제다. 연구자가 되면 이런 문제는 거의 불가능에 가까울 수 있다. 페르마의 마지막 정리 증명처럼 말이다. 퍼즐 풀이는 이해하기는 쉽지만 하기는 어렵기 때문에 비수학자들에게 인상적이며, 따라서 높은 위신을 지닌다. 다시 말해 퍼즐 풀이는 '가독성이 좋다(legible)'.

두 번째 유형의 수학은 '아이디어 생성(idea-generating)'이다. 수학에 대한 새로운 사고 방식을 떠올리고, 그리하여 새로운 용어나 개념을 만들어내는 것이다. 이러한 예시는 arXiv 수학 논문 목록을 훑어보기만 해도 된다. '하디 공간(Hardy spaces)', '샤텐 지수(Schatten exponent)', '바나흐 격자(Banach lattices)' 등은 모두 누군가 흥미롭다고 생각한 개념들이다. 이런 작업은 비수학자들에게 대체로 인상적이지 않다. 당신이 떠올린 개념이 특별히 어렵거나 통찰력 있는지 아무도 제대로 알 수 없기 때문이다. 예를 들어 나는 방금 '괴데케 집합(Goedecke set)'이라는 개념을 만들어냈다. 자릿수의 합이 소수가 되는 모든 자연수의 집합이다. 누가 신경 쓰겠는가? 우리가 원하는 범주는 수학의 '자연종(natural kinds)', 즉 '자연의 마디를 따라 자연을 자르는' 개념들이며, 수년 혹은 수십 년의 노력 없이는 그것들이 무엇인지 구별하는 것이 거의 불가능하다.

두 유형의 수학은 어떻게 연관되어 있을까? 우리는 이렇게 말할 수 있다. 아이디어 생성이 수학의 진짜 지적 작업이라고. 퍼즐 풀이는 도구적으로 중요하다. 즉, 어떤 아이디어가 오래된 질문에 답하는 데 쓰일 수 있는지, 따라서 어떤 아이디어가 가치 있는지 판별하는 것이다. 시간이 지나면서 가치 있는 아이디어들은 더 잘 이해되고 사용하기 쉬워지다가, 결국 일반 과학을 발전시키는 데 쓰이는 수준에 이른다. 궁극적으로 아이디어는 너무나 잘 이해되어 아이들에게도 가르칠 수 있게 된다. '0', '음수', '허수', '미적분학'은 모두 한때는 고결한 수학적 아이디어였지만, 이제는 영리한 열두 살 아이라면 이해할 것으로 기대하는 개념들이다.

퍼즐 풀이에는 또 하나의 더 평범한 목적이 있다. 수학적 역량과 진전을 외부인에게 알아볼 수 있게 하는 것이다. 나는 테렌스 타오의 수학적 업적을 제대로 평가할 수 없지만, 필즈 메달이 무엇인지는 안다. 갈루아 표현(Galois representation)이 무엇인지 좋은 직관적 감각이 없지만, 페르마의 마지막 정리의 증명에 대해서는 안다. 우리는 이런 퍼즐들이 수학자들이 더 중요한 아이디어 생성 작업(또는 그 아이디어의 가치를 결정적으로 입증하는 작업)에 대해 숙련된 수학자를 간접적으로 보상하는 방식으로 기능해왔다고 말할 수 있다.

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원문 보기 (영어)
Mathematicians are broadly not anti-AI. They’re more culturally open to using AI as a tool than, say, artists or writers 1 . However, now that more and more genuinely prestigious problems have fallen to AI, that might be changing. Almost five thousand mathematicians (including twenty-five Fields medalists) have signed a declaration called A Severe Misalignment of AI in Mathematics . The core argument goes something like this: In recent months, the success of AI in solving major mathematical problems has made headlines even outside mathematical circles. But solving problems is only a tool and proxy for achieving the primary goal of conceptual understanding and insight. Forgetting this in the world of AI may turn the tool against the primary goal. Indeed, the mass production at faster and faster pace of “true/false” statements could destroy fertile ground instead of breathing life into new ideas. A lot of people online have interpreted this as the expected complaint from any field that gets automated: translators did it, artists and programmers have been doing it, and now it’s the turn of the mathematicians. I think this is too dismissive. Understanding the concrete problem mathematicians are upset about can help us better understand the impact of AI on our own fields, and what we’ll have to do about it. Puzzle-solving and idea-generating There are two types of mathematics. Most people are familiar with the first, which we might call “puzzle-solving”: you take a problem and try to find a solution to it. When you’re a student, these problems are typically easy, like simplifying some algebraic expression. When you’re a researcher, these problems can be nearly impossible, like proving Fermat’s Last Theorem . Puzzle-solving is easy to understand but hard to do, which makes it impressive to non-mathematicians, which makes it highly prestigious. In other words, puzzle-solving is legible . The second type of mathematics is “idea-generating”: coming up with new ways of thinking about mathematics, and thus new terms or concepts. For examples of these, just glance down the list of arXiv mathematics papers . “Hardy spaces”, “Schatten exponent”, “Banach lattices” and so on are all concepts someone thought was interesting. This work is largely unimpressive to non-mathematicians, because nobody really knows if the concepts you come up with are particularly difficult or insightful. For instance, I have just generated the concept of a “Goedecke set”, which is the set of all natural numbers whose digits add up to a prime number. Who cares? The categories we want are the “natural kinds” of mathematics — the concepts that “carve nature at its joints” — and it’s almost impossible to tell what those are without years or decades of hard work. How are the two types of mathematics related? We might say 2 that generating ideas is the real intellectual work of mathematics. Puzzle-solving is important instrumentally: to identify which ideas can be used to answer longstanding questions, and thus which ideas are worthwhile. Over time, those worthwhile ideas become better understood and easier to use, until they reach the point where they can be used to advance science in general. Eventually the ideas become so well-understood that they can be taught to children: “zero”, “negative numbers”, “imaginary numbers” and “calculus” were all once rarefied mathematical ideas, but are now concepts we’d expect any precocious twelve-year-old to grasp. There’s another, more prosaic purpose of puzzle-solving: to make mathematical skill and progress legible to outsiders. I can’t appreciate Terence Tao’s mathematical work, but I know what a Fields Medal is. I don’t have a good intuitive sense of what a Galois representation is, but I know about the proof of Fermat’s Last Theorem . We might say that puzzles like this have served as a way to indirectly reward skilled mathematicians for their more important idea-generating work (or for conclusively demonstrating 3 that the ideas used in the proof are useful). Do AI proofs undercut idea generation? AI proofs undercut both of these purposes. I can now lay out precisely why I think mathematicians are so unhappy: Puzzles serve as a high-legibility, high-reward target for mathematicians To solve these puzzles, new ideas must typically be generated; the puzzle’s solution serves as evidence that the ideas are useful But now AI can solve many of these targets “the hard way”, without generating intuitive new ideas This undercuts both ways puzzle-solving supports idea-generation: AI companies claim the prestige while not meaningfully advancing mathematical progress This is bad for mathematics as a whole, because puzzle-solving is ancillary to the real goal of mathematics This is kind of like Goodhart’s Law . Puzzles were a useful, impossible-to-game measure for mathematical progress. But now that AI companies can game that measure (by solving them in a way that’s inaccessible 4 to humans), the whole point of those puzzles disappears. Are the mathematicians right? I think it’s broadly unclear whether (3) is true: i.e. whether frontier AI models aren’t generating or can’t generate new mathematical ideas. We’re still in the very early days of AIs solving our hardest mathematical problems. Who knows what they’re going to be capable of? I give basically zero credence to the idea that AIs are incapable of this because of some intrinsic feature of how LLMs work. For the last three years, we’ve seen people claim that LLMs are intrinsically incapable of X, only to have LLMs excel at X a few months later. Even granted that (3) is true, there’s still work to be done for human mathematicians in building the conceptual machinery that can make AI-generated proofs accessible to humans: i.e. in generating a “human proof” to go alongside the existing “AI proof”. In fact, I’d expect the existence of an AI proof to help with this. If you know proposition X is true, it’s easier to figure out why, because you’re not constantly worried you’re wasting your time. For more on this, I recommend Gwern’s blog On Really Trying , where he quotes a series of instances where simply being told that a solution exists is enough of a clue to help people find it. Mathematics, chess, and speedrunning Of course, there’s a prestige and motivation problem. “I’m the first person to solve Navier-Stokes” is a much more compelling target than “I figured out a better way to explain the AI solution to Navier-Stokes”, and it’s much easier to award prizes for. Will mathematicians bother to work on problems that have already been solved? I think so. To see why, we can look at other domains where AI has come in and outcompeted the best humans, such as chess or video game speedrunning. I can run a chess program on my phone that will beat Magnus Carlsen 100-0. Computer programs — called “tool-assisted speedruns” or “TAS” — can finish any video game much faster than even the fastest human. But in both of these areas, humans still compete in human-only leagues, and there’s still prestige attached to the most capable humans. It’s possible that mathematics ends up in this kind of state, where “human mathematics” and “AI mathematics” exist in largely separate spheres, and the first “human” solution to a mathematical problem can still earn acclaim. In fact, in both of those areas, the presence of inhumanly strong computer players has improved the human game. Despite many computer chess moves being basically incomprehensible to humans, top chess players have learned from the computer “style”. In speedrunning, many moves once considered “TAS-only” are now performed by humans. AI mathematics might likewise improve human mathematics. Software engineering I am not a mathematician. I did major in mathematics during undergrad, and I have fond memories of proofs from real and complex analysis, but it’s not even close to my field. However, I am watching the effects of powerful AI on mathematics very closely, since my own fie