Fields Medalist: AI Currently Mainly "Challenges" to Break Major Mathematical Conjectures

marsbitXuất bản vào 2026-08-17Cập nhật gần nhất vào 2026-08-17

Tóm tắt

Fields Medalist Timothy Gowers observes that current AI breakthroughs in mathematics often come from a "contrarian" approach: actively searching for counterexamples to disprove major conjectures. Recent high-profile achievements—such as progress on the Erdős unit distance problem, the Jacobian conjecture, the existence of non-sofic groups, and multicolor Ramsey numbers—largely involve AI constructing specific counterexamples or novel objects that violate long-held assumptions. Gowers explains this tendency stems from AI's two key strengths: vast knowledge across mathematical domains, enabling unexpected cross-tool synthesis (e.g., applying algebraic number theory to a discrete geometry problem), and the ability to conduct low-cost, extensive trial-and-error searches in huge combinatorial spaces. Unlike human mathematicians who rely on intuition (a "nose") to prune unpromising paths, AI excels at breadth-first exploration—testing countless constructions until it finds a qualifying example. However, Gowers notes current limitations: AI often proposes superficially plausible but flawed approaches and may get stuck refining "more precise subproblems" without true progress. He envisions a future where AI not only solves problems but generates fundamentally new, elegant methods that inspire further human research—a sign it has evolved from a search tool into a genuine creative partner in mathematics.

Give AI a mathematical conjecture, and the first thing it ponders is: How to overturn it and find a counterexample!!

This judgment, which sounds somewhat rebellious in the mathematical world, comes from Timothy Gowers, the 1998 Fields Medalist and British mathematician.

Recently, Gowers laid out the most sensational mathematical achievements of AI over the past few months and noticed a very consistent pattern—

Jacobian Conjecture, find a counterexample.

Erdős unit distance conjecture, find a counterexample.

Non-sofic group problem, construct an example that no one had found before.

Multicolor Ramsey numbers problem, the core remains constructing new objects that meet the requirements.

Human mathematicians: Why exactly does this conclusion hold?

AI: Hold on a second, does this conclusion... really hold? (full of rebellious spirit.jpg)

So, the question arises.

Why do AIs, upon encountering mathematical conjectures, so love to dive into finding counterexamples!?

AI's Most High-Profile Mathematical Breakthroughs Recently Are All "Finding Counterexamples"

First, let's clarify a point people often confuse.

The "finding counterexamples" mentioned by Gowers here and the "proof by contradiction" learned in school are actually quite different.

The proof by contradiction we learned in school is a proof technique: first assume the conclusion is false, then derive step by step until a contradiction is reached, thereby proving the original proposition true.

The "finding counterexamples" Gowers talks about is much more straightforward—

For example, someone proposes: All objects satisfying A have property B.

Then AI just needs to pull out one object from a huge pile that clearly satisfies A but precisely lacks B.

Done.

The entire conjecture is instantly invalidated.

It's no wonder Gowers noticed this pattern.

The main reason is, several of AI's most sensational mathematical breakthroughs lately have indeed been achieved this way.

Take the Erdős unit distance problem solved by an internal OpenAI model last month.

For nearly 80 years, the mathematical community formed a widely believed growth judgment around it, and many research efforts were directed towards proving this judgment.

But AI came in and took a sharp 180-degree turn in approach.

It wasn't in a hurry to push forward along the human decades-long line of thinking. Instead, it spent a significant portion of its reasoning budget pondering another thing—

Is it possible to directly find a counterexample to this judgment?

In the end, it actually found one. The model imported a set of tools originally from algebraic number theory into discrete geometry, using more complex number fields to construct a whole family of point sets, making the number of unit distance pairs grow at a rate unexpected before.

A judgment that had circulated for decades was thus directly pierced by a specific construction.

What's more interesting is that when mathematicians later examined its reasoning trace, they found it really did spend a lot of time trying various constructions and searching for counterexamples. (doge)

Not long after this, Claude delivered another solid blow to the notion that "AI is particularly good at dismantling conjectures."

Mathematician Levent Alpöge, with the help of Claude, found a counterexample related to the Jacobian Conjecture.

The most contrasting aspect of such achievements lies here: AI doesn't need to lay out a grand, sweeping positive proof in the end. It just needs to present that special object and then check item by item—

Premise, satisfied.

Conclusion, fails.

Then that conjecture can basically be wrapped up.

When Gowers looked back at the 10 mathematical achievements recently announced by OpenAI, he also detected a similar flavor.

For example, the long-standing "Are all groups sofic groups?" problem, the breakthrough AI provided was directly constructing a non-sofic group.

Another example is the progress on multicolor Ramsey numbers. Although the final presentation is a strict lower bound proof, the entire breakthrough process still carries a very strong constructive flavor:

You first need to find those sufficiently special, sufficiently tricky combinatorial objects, then the subsequent proof has a place to land.

Thus, an increasingly obvious pattern emerges.

Many of the mathematical problems where AI currently makes the biggest splash can actually be compressed into a very machine-friendly statement—

"Does such a thing exist?"

If the answer really is yes, then the model's most adept tactics start to work.

Frantically searching, borrowing tools across fields, recombining existing techniques, repeatedly trying constructions, and finally yanking that thing out from the enormous space of mathematical objects.

So, what AI is truly good at is not just proof by contradiction as literally understood.

More accurately, it is currently especially adept at a type of mathematical task: finding, within a space so vast that humans could never exhaustively search, the specific object that does exist but has remained unfound.

Why Does AI Like to Find Counterexamples in Such Problems?

The question then is, why is AI so keen on finding fault with mathematical conjectures???

The explanation Gowers provides is actually quite straightforward; large models currently have at least two visible advantages.

First, they know a lot. (doge)

If the key to a problem lies hidden in some existing mathematical tool, some adjacent field, or some combination of techniques that humans rarely put together, large models have a good chance of directly digging them out from their knowledge repository.

The unit distance problem is a very typical example.

This problem long belonged to the context of discrete geometry and combinatorics, yet the breakthrough AI found borrowed tools more from algebraic number theory.

For humans, this kind of cross-domain leap sometimes requires a researcher who happens to understand both sides.

For a model, both domains are already sitting in its context and training knowledge, so the combination cost is inherently much lower...

Second, they can afford to experiment.

Regarding OpenAI's recently announced 10 achievements in mathematics and theoretical computer science, finding some counterexamples by AI consumed a total of only "thousands" of dollars worth of Tokens when converted at API prices.

In other words, many avenues that have too low a success rate for human mathematicians to spend months on, AI can just go all out and try!!

Gowers also specifically reviewed in his article how mathematicians usually search for examples or counterexamples—

The simplest kind is to first test those "heirloom" classic objects one by one.

For example, if you propose a conjecture about Boolean functions, first test it with a few heirloom test samples:

Dictatorship function, majority function, parity function, tribes function... If all these pass, then consider others.

The second is assembly, starting from basic objects, taking products, quotients, limits, changing the construction method, and then seeing if the desired properties can be obtained.

There's also the random method, where explicit construction is too hard, so randomly pick objects from some distribution, proving they satisfy your condition with high probability.

Another is the step-by-step approximation method, first writing down a candidate answer that probably isn't quite right, not because you think it will work, but to observe exactly where it goes wrong. Fix one defect, get version two; fix again, get version three...

The earlier strategies involving lots of trying objects, changing constructions, and random searches are all very suitable for large models—large enough knowledge base, fast enough speed, and low cost of failure—making it possible to brute-force the answer through massive attempts.

But the further you go, the more it tests a kind of ability hard to write into formulas: halfway down a path, can you smell whether this path is promising or not.

Gowers calls this the mathematician's "nose".

A truly outstanding researcher isn't one who never takes a wrong turn, but one who can quickly prune away 99% of the branches when the search tree first sprouts many forks, keeping only the few most worth investing in.

It's precisely this thing that AI currently often handles in a somewhat amusing way. For example, when Gowers discusses open problems with AI, he often encounters an awkward experience—

AI will propose solutions that sound promising, but upon closer thought, aren't so reliable. AI also loves to say: Although I didn't solve the original problem, I narrowed it down to a more precise subproblem~

The first time you hear it, it's indeed exciting.

But by the fifth time, still stuck on different versions of "more precise subproblems," human mathematicians probably start to wonder: Is this actually approaching the answer, or just describing being lost more and more elegantly?

This is also why Gowers doesn't deify AI.

He doesn't think humans will forever retain this advantage. On the contrary, he explicitly expects models to continue improving rapidly, possibly even developing a stronger "nose" within a year or two.

Just for now, AI's strength seems more like breadth-first: widely invoking existing knowledge, broadly exploring possible paths, stumbling upon solutions through massive attempts.

Finally, and more interestingly, Gowers sets a rather romantic acceptance criterion for AI truly entering the stage of top-tier mathematical creation—

The day AI provides a solution that not only solves the problem but also comes up with a new method no one had thought of before.

Even better, looking back, this method feels particularly natural and straightforward, even to the point where other mathematicians can pick it up and produce a series of new results.

At that point, what AI accomplishes would far exceed just yanking the answer out from a vast search space.

AI's identity in the mathematical world might truly change.

Reference links:

[1]https://gowers.wordpress.com/2026/08/12/what-sort-of-maths-are-llms-good-at/

This article is from the WeChat public account "QbitAI", author: Focus on Frontier Technology

Câu hỏi Liên quan

QAccording to Timothy Gowers, what is a common approach AI systems are currently taking to tackle major mathematical conjectures?

AAccording to Timothy Gowers, AI systems are currently excelling at tackling major mathematical conjectures by focusing on finding counterexamples, rather than attempting direct proofs. They actively search for specific objects that satisfy the conjecture's premises but violate its conclusion, thereby disproving it.

QWhat are the two main advantages Gowers identifies that allow AI to be effective in finding mathematical counterexamples?

AGowers identifies two main advantages: First, AI has vast knowledge, allowing it to pull relevant tools and concepts from different mathematical fields. Second, AI can afford to experiment extensively ('try cheaply'), running through many low-probability attempts at a relatively low computational cost compared to human effort.

QWhat human mathematical ability does Gowers refer to as the 'nose', and why is it currently a challenge for AI?

AGowers refers to a mathematician's intuition or instinct as the 'nose'—the ability to quickly judge which research paths are promising and prune away the vast majority of unfruitful avenues. This is currently a challenge for AI, which often explores many unpromising paths or gets stuck refining 'more precise sub-problems' without clear progress.

QWhat specific mathematical problem did an OpenAI model recently address by finding a counterexample related to growth rates?

AAn OpenAI model recently addressed the Erdős unit distance problem. It found a counterexample by constructing a family of point sets where the number of unit-distance pairs grows at a rate faster than previously conjectured, using tools from algebraic number theory imported into discrete geometry.

QWhat does Gowers propose as a romantic criterion for when AI has truly entered the stage of top-tier mathematical creativity?

AGowers proposes that AI will have truly entered top-tier mathematical creativity when it not only solves a problem but does so with a novel method that feels natural and elegant in hindsight. Furthermore, this new method should be fruitful, enabling other mathematicians to use it as a foundation for a whole series of new results.

Nội dung Liên quan

Aptos triển khai Encrypted Mempool nhằm ngăn chặn hành vi frontrunning và sandwich attacks

Aptos đã triển khai tính năng "Encrypted Mempool" tùy chọn trên mainnet, nhằm bảo vệ người dùng khỏi các cuộc tấn công MEV như frontrunning và sandwich. Khi người dùng chọn tham gia, ví hoặc ứng dụng tương thích sẽ mã hóa nội dung giao dịch (tài sản, số lượng) trên thiết bị của họ trước khi gửi đến mạng. Trong khi đó, địa chỉ người gửi và phí gas vẫn hiển thị công khai. Các giao dịch được mã hóa này vào mempool, nơi các trình xác thực có thể thống nhất thứ tự khối mà không thể xem được nội dung. Chỉ sau khi thứ tự được xác định, các trình xác thực mới cùng nhau giải mã và thực thi giao dịch. Cơ chế này ngăn bot đọc lệnh đang chờ xử lý để chèn các giao dịch có lợi cho chúng. Tính năng đi kèm chi phí gas tối thiểu cao gấp đôi mức cơ sở và độ trễ tăng thêm khoảng 20 mili giây mỗi khối. Aptos cho biết tính năng này hướng đến các tổ chức giao dịch lớn, nhà giao dịch muốn tránh rủi ro MEV, và các tác nhân AI. Aptos là một trong số các blockchain triển khai giải pháp chống MEV có hại, với điểm khác biệt là trình xác thực hiện có xử lý cả việc sắp xếp thứ tự và giải mã giao dịch.

cointelegraph21 phút trước

Aptos triển khai Encrypted Mempool nhằm ngăn chặn hành vi frontrunning và sandwich attacks

cointelegraph21 phút trước

Mạng lưới DATA sẽ di chuyển sang Sui, ngừng hoạt động chuỗi riêng

Mạng DATA, trước đây có tên là Story, đang lên kế hoạch ngừng hoạt động blockchain độc lập của mình và chuyển giao thức dữ liệu huấn luyện AI sang mạng Sui, với sự hỗ trợ đầu tư 30 triệu USD từ Quỹ Sui. Sổ đăng ký Trace của dự án, ra mắt từ tháng 6, sẽ gia nhập hệ sinh thái Sui. Đồng thời, Walrus – một nền tảng lưu trữ phi tập trung trong hệ sinh thái Sui – sẽ trở thành lớp lưu trữ mặc định cho các ứng dụng do DATA Foundation vận hành. Đại diện DATA Foundation cho biết việc vận hành một blockchain riêng cho một trường hợp sử dụng duy nhất đồng nghĩa với chi phí lớn cho trình xác thực, bảo mật mạng và cơ sở hạ tầng. Họ nhận thấy việc tự xây dựng hệ thống lưu trữ và kiểm soát truy cập ở quy mô đó là không cần thiết khi Sui đã có sẵn các giải pháp tương tự. Quyết định này diễn ra sau khi Story Foundation đổi tên thành DATA Foundation vào tháng 6, chuyển trọng tâm từ cấp phép sở hữu trí tuệ sang xây dựng "bộ công cụ toàn diện cho dữ liệu huấn luyện AI". Chỉ sau khoảng bốn tháng, Trace đã phát triển lên hơn 270 triệu lượt đăng ký, khiến việc duy trì một blockchain riêng biệt trở nên không còn phù hợp. Mạng DATA hiện tại sẽ tiếp tục hoạt động cho đến khi quá trình nâng cấp hoàn tất. Một lộ trình chi tiết và kế hoạch chuyển đổi cho người nắm giữ token sẽ được công bố trước khi diễn ra quá trình di chuyển.

cointelegraph27 phút trước

Mạng lưới DATA sẽ di chuyển sang Sui, ngừng hoạt động chuỗi riêng

cointelegraph27 phút trước

Vừa rồi, Siêu phẩm của Meta đè bẹp GPT-6 và Opus! Chỉ một đêm trở lại top 3 thế giới

Meta vừa ra mắt hai mô hình AI mạnh nhất từ trước đến nay là Muse Wonder và Muse Wonder Full, được đánh giá là bước nhảy vọt hướng tới "siêu trí tuệ cá nhân". Trong các bài kiểm tra tiêu chuẩn, chúng cạnh tranh trực tiếp và vượt trội so với các mô hình hàng đầu như Claude Fable 5.1 và GPT-6 Astra. Muse Wonder Full đạt 56 điểm trên bảng xếp hạng Artificial Analysis, thuộc nhóm dẫn đầu toàn cầu, ngang hàng với Sonnet 5.5 và vượt qua GPT-6 Astra. Muse Wonder cũng đạt 52 điểm, cải thiện đáng kể so với thế hệ trước. Trong các tác vụ lập trình dài, cả hai phiên bản đều vượt qua Opus và Astra. Mô hình mới được trang bị hai tính năng chính: Bộ nhớ chủ động (Active Memory) và Khả năng tập trung chủ động (Active Focus), giúp duy trì thông tin qua các cuộc hội thoại và xử lý linh hoạt các tác vụ phức tạp. Trong 14 bài kiểm tra chuyên môn (pháp lý, tài chính...), Full vượt Opus ở 8 hạng mục và vượt Astra ở 11 hạng mục. Về giá cả, API phiên bản tiêu chuẩn có giá 4 USD cho triệu token đầu vào và 20 USD cho đầu ra. Phiên bản Full hiện chỉ khả dụng thông qua đăng ký Muse Code với mức phí 50 hoặc 200 USD mỗi tháng. Muse Wonder được đào tạo trên siêu máy tính Prometheus công suất gigawatt của Meta, hỗ trợ ngữ cảnh lên đến 1 triệu token và đầu vào đa phương thức. Sự ra mắt này đánh dấu sự cạnh tranh mạnh mẽ của Meta trong lĩnh vực AI, đặc biệt ở phân khúc hỗ trợ lập trình và xử lý tác vụ chuyên sâu.

marsbit29 phút trước

Vừa rồi, Siêu phẩm của Meta đè bẹp GPT-6 và Opus! Chỉ một đêm trở lại top 3 thế giới

marsbit29 phút trước

Làm thế nào để hiểu quy định của CFTC đối với thị trường dự đoán?

Vào ngày 9/10, Ủy ban Giao dịch Hàng hóa Tương lai Mỹ (CFTC) đưa ra hai văn bản trái ngược về thị trường dự đoán (prediction market). Một đề xuất muốn đưa các hợp đồng sự kiện (như thể thao, chính trị) vào định nghĩa "hoán đổi" (swap), đặt chúng dưới sự giám sát liên bang của CFTC. Trong khi đó, một quy tắc tạm thời lại loại trừ rõ ràng cá cược thể thao có giấy phép và trò chơi casino khỏi định nghĩa này, để chúng thuộc quyền quản lý của tiểu bang. Động thái này về cơ bản chia một sự kiện thể thao (như trận NFL) thành hai loại hình pháp lý khác nhau: đặt cược trên ứng dụng hoặc sòng bạc hợp pháp do tiểu bang quản lý, và hợp đồng sự kiện trên sàn giao dịch đăng ký liên bang (như Kalshi) do CFTC quản lý. Chủ tịch CFTC Michael Selig cho rằng các hợp đồng sự kiện là công cụ phái sinh hàng hóa, thuộc thẩm quyền độc quyền của CFTC. Bối cảnh là khối lượng giao dịch khổng lồ, lên tới hàng tỷ USD. Tuy nhiên, tranh chấp pháp lý đang diễn ra quyết liệt. NFL và 39 tiểu bang phản đối, cho rằng đây là hình thức cá cược mạo hiểm mới, không phải công cụ phòng ngừa rủi ro. Ba tòa phúc thẩm liên bang đã đưa ra phán quyết trái ngược nhau về việc liệu hợp đồng thể thao có phải là "hoán đổi" hay không. Tiểu bang New Jersey đã kiến nghị Tòa án Tối cao giải quyết sự mâu thuẫn này. Cả hai văn bản của CFTC chưa chính thức có hiệu lực. Kết quả cuối cùng sẽ phụ thuộc vào phán quyết của tòa án và sự phê chuẩn của Ủy ban CFTC đầy đủ thành viên trong tương lai. Các nền tảng thị trường dự đoán như Kalshi và Polymarket vẫn giữ im lặng trước những diễn biến này.

marsbit41 phút trước

Làm thế nào để hiểu quy định của CFTC đối với thị trường dự đoán?

marsbit41 phút trước

Mỹ muốn loại trừ PCB Trung Quốc trong mua sắm quốc phòng, doanh nghiệp nội địa đã cãi nhau trước

Vào ngày 12/10, ngành công nghiệp PCB Trung Quốc tiếp tục chịu áp lực giảm giá. Nguyên nhân đến từ hạn chế mua sắm quốc phòng Mỹ có hiệu lực từ ngày 1/1/2027, nhằm loại trừ PCB từ Trung Quốc. Tuy nhiên, ngay tại Mỹ, vẫn tồn tại tranh cãi về thời điểm thực thi. Hiệp hội PCB Mỹ (PCBAA) thúc giục thực hiện sớm để đơn hàng chuyển về trong nước, trong khi Hội đồng Công nghệ Thông tin (ITI) đại diện cho các doanh nghiệp công nghệ yêu cầu hoãn thêm 36 tháng để chuyển đổi chuỗi cung ứng. Hạn chế này, đã được thảo luận từ năm 2021, chủ yếu nhắm vào các PCB quan trọng cho hệ thống quốc phòng. Động thái này nằm trong chính sách "tái thiết nền công nghiệp chung" của Mỹ, nhằm khôi phục năng lực sản xuất điện tử nội địa sau nhiều thập kỷ chuyển dịch ra nước ngoài. Sự hỗ trợ bao gồm cả đơn hàng quốc phòng và các ưu đãi thuế. Tuy nhiên, thách thức lớn là sự thiếu hụt năng lực sản xuất, hệ thống cung ứng vật tư thiết bị và chi phí cao ở Mỹ. Ngay cả các công ty Mỹ như TTM vẫn tiếp tục mở rộng đầu tư sản xuất tại Trung Quốc để đáp ứng nhu cầu thị trường. Về phía Trung Quốc, ngành PCB không chỉ có quy mô lớn (chiếm khoảng 36% sản lượng toàn cầu) mà đang nâng cấp mạnh mẽ trong lĩnh vực cao cấp như máy chủ AI, thiết bị chuyển mạch tốc độ cao và chất nền đóng gói (substrate). Các công ty như沪电股份,胜宏科技,生益科技 đang ghi nhận lợi nhuận tăng trưởng mạnh nhờ tỷ lệ sản phẩm cao cấp tăng. Ưu thế của Trung Quốc đến từ hệ sinh thái công nghiệp hoàn chỉnh – tích lũy công nghệ, khả năng sản xuất hàng loạt và sự hợp tác chặt chẽ giữa nhà cung ứng vật liệu, nhà sản xuất và khách hàng cuối. Tóm lại, lệnh hạn chế của Mỹ có thể làm chệch hướng một số đơn hàng quốc phòng, nhưng khó có thể sao chép nhanh chóng năng lực cạnh tranh tổng thể của ngành PCB Trung Quốc. Cuộc cạnh tranh thực sự không chỉ nằm ở chính sách, mà ở năng lực công nghiệp được xây dựng qua nhiều năm.

marsbit1 giờ trước

Mỹ muốn loại trừ PCB Trung Quốc trong mua sắm quốc phòng, doanh nghiệp nội địa đã cãi nhau trước

marsbit1 giờ trước

Giao dịch

Giao ngay
活动图片