AI làm toán, con người làm gì?

Hơn một tuần trước, OpenAI công bố 10 thành tựu toán học và khoa học máy tính được thực hiện với mô hình Astra, vốn vẫn chưa được phát hành. Những khám phá này trải rộng trên nhiều lĩnh vực, gồm hình học, mật mã học và lý thuyết mã hóa.

Danh sách các đột phá toán học được tạo ra bởi những hệ thống trí tuệ nhân tạo tạo sinh như vậy ngày càng dài.

Cùng với thông tin về những thành tựu mới, OpenAI đưa ra tuyên bố về "trách nhiệm đối với cộng đồng toán học". Trong đó, công ty đề cập đến việc ghi nhận công lao, trách nhiệm đối với tính chính xác của các kết quả được thực hiện với sự hỗ trợ của AI, cũng như sự thay đổi về bản chất của hoạt động khám phá toán học.

Con người có sáng tạo đặc biệt nào so với máy?

Ngay lúc này, các mô hình ngôn ngữ lớn như ChatGPT và Claude đang gây nhiều xáo trộn trong cộng đồng toán học.

Các trường đại học đau đầu giải quyết những vấn đề đạo đức liên quan đến việc sử dụng AI trong nghiên cứu và giảng dạy. Ban biên tập của nhiều tạp chí khoa học có phản biện phải quyết định cách đánh giá những bài báo do AI tạo ra ùn ùn đổ về cũng như cách yêu cầu tác giả công khai việc sử dụng AI tạo sinh. Kho lưu trữ các bản thảo chưa qua phản biện arXiv cũng ghi nhận số lượng bản thảo toán học gửi đến tăng mạnh trong những tháng gần đây.

Các cơ quan tài trợ nghiên cứu bắt đầu xây dựng quy định sử dụng AI như thế nào là phù hợp trong hồ sơ xin tài trợ và quá trình đánh giá hồ sơ.

Về mặt nhận thức, sự xuất hiện của AI cũng làm cộng đồng phải quay trở lại với những câu hỏi căn cốt: con người làm toán như thế nào và rốt cuộc tại sao chúng ta làm toán?

Nếu một mô hình ngôn ngữ lớn có khả năng tìm ra lời giải, đề xuất một ví dụ hoặc đặt ra một câu hỏi mới, thì liệu khả năng sáng tạo toán học của con người còn có giá trị đặc biệt nào mà máy móc không có hay không? Bản chất của toán học chủ yếu nằm ở việc tạo ra các định lý mới hay ở việc phát triển sự hiểu biết? Khi cỗ máy đóng góp vào một khám phá, ai nên được ghi nhận công lao?

Cuộc khủng hoảng tinh thần sâu sắc

Giới toán học hiện có rất ít sự đồng thuận về những vấn đề này. Một số người thực sự lo lắng về tương lai của ngành. Cuối tháng trước, nhà toán học Kirwin Hampshire đã đăng một bài luận đầy nhiệt huyết với tựa đề The Dark Night of Mathematics (Đêm trường của toán học) trên nền tảng xuất bản trực tuyến Substack, trong đó ông viết rằng sự tiến bộ của nền toán học được AI hỗ trợ kéo theo một "cuộc khủng hoảng tinh thần sâu sắc".

Hampshire lo rằng nếu AI không chỉ hỗ trợ mà còn có thể tự mình tạo ra những khám phá toán học mới, con người sẽ mất đi một trong những trải nghiệm làm cho toán học có ý nghĩa nhất: tự mình khám phá điều chưa từng được biết đến.

Một số khác nỗ lực đề xuất các nguyên tắc để tích hợp AI vào hoạt động nghiên cứu một cách có trách nhiệm. Tuyên bố Leiden về Trí tuệ nhân tạo và Toán học hồi tháng Sáu, với chữ ký của hàng nghìn nhà toán học trên khắp thế giới, cho rằng AI nên đóng vai trò bổ trợ thay vì thay thế khả năng sáng tạo toán học của con người. Đồng thời, tuyên bố nhấn mạnh tầm quan trọng của tính minh bạch trong việc sử dụng AI, trách nhiệm của con người đối với kết quả nghiên cứu, và việc ghi nhận đúng đóng góp của các bên.

Hai tuần trước, tại Đại hội Toán học Quốc tế - hội nghị lớn nhất và danh giá nhất trong lĩnh vực này - Terence Tao đã có bài phát biểu về "kỷ nguyên AI". Nhà toán học nổi tiếng từng nhận Huy chương Fields kêu gọi các nhà toán học suy nghĩ xa hơn về tương lai. Theo ông, vấn đề đặt ra là làm thế nào việc tích hợp AI vào hoạt động nghiên cứu sẽ giúp củng cố văn hóa và những giá trị của toán học.

Chưa ngã ngũ về việc nên sử dụng AI thế nào

Melissa Lee, giảng viên khoa toán tại Đại học Monash (Úc), kể, chỉ trong vài tuần qua, cô đã có cơ hội quan sát những thái độ khác nhau đối với AI của giới toán học.

Lee và đồng nghiệp Saul Freedman vừa công bố lời giải cho bài toán tính bán đều (semiregularity problem) liên quan đến các mạng lưới có tính đối xứng cao. Đây là chủ đề của hàng chục bài báo khoa học được bình duyệt trong suốt nhiều thập kỷ qua. Ngay từ đầu, Saul đã nói rõ không muốn sử dụng AI dưới bất kỳ hình thức nào trong quá trình hợp tác do lo ngại về tác động xã hội của công nghệ này. Vì thế, họ tiến hành nghiên cứu mà không dùng các công cụ AI.

"Sau khi chúng tôi công bố kết quả, có hai đồng nghiệp nói với tôi rằng họ cũng từng thử dùng các mô hình ngôn ngữ lớn để giải quyết cùng bài toán đó một cách độc lập nhưng không thành công", Lee cho biết.

Ngược lại, vài tuần trước, một đồng nghiệp khác của Lee là Aluna Rizzoli gửi email cho cô để thông báo rằng anh đã tìm thấy thứ mà Lee và các cộng sự đã dành hơn hai năm để tìm kiếm. Nhóm của Lee sử dụng một lượng đáng kể tài nguyên máy tính, nhưng Rizzoli chỉ sử dụng mô hình ChatGPT kết hợp với một cụm máy tính hiệu năng cao. Toàn bộ quá trình tính toán của anh chỉ mất 43 giờ.
Phương pháp do ChatGPT tạo ra lấy một thuật toán đã có sẵn làm nền tảng, sau đó mở rộng và biến đổi nó thành một phiên bản phức tạp hơn nhiều.

"Nếu tự phát triển thuật toán khái quát này, tôi và các cộng sự có lẽ phải mất hàng tháng", Lee chia sẻ. "Điều đáng nói hơn cả là những gì diễn ra sau đó. Aluna không công bố kết quả trước để giành lợi thế so với nhóm chúng tôi. Thay vào đó, anh mời chúng tôi cùng viết một bài báo dựa trên phát hiện mới và bài báo đã được đăng trên arXiv vào tuần trước."

Cả hai công trình kể trên đều tạo ra những tiến bộ toán học quan trọng, nhưng lại thể hiện những nhìn nhận hoàn toàn trái ngược đối với AI tạo sinh.

Một bên chủ động không sử dụng công nghệ này vì những lý do liên quan đến đạo đức, trong khi bên kia coi AI như một đối tác nghiên cứu không thể thiếu, nhưng cũng không hề từ bỏ các chuẩn mực trong nghiên cứu toán học. Không có cách làm nào cản trở việc tạo ra những công trình toán học xuất sắc.

Có lẽ đây chính là đặc điểm nổi bật nhất của giai đoạn hiện nay: các nhà toán học vẫn đang tìm cách xác định nên sử dụng AI như thế nào trong quá trình nghiên cứu để không ảnh hưởng đến những giá trị cốt lõi của toán học. Các cuộc thảo luận hiện nay không còn xoay quanh việc liệu các mô hình ngôn ngữ lớn có khả năng đóng góp vào nghiên cứu toán học hay không.

Thay vào đó, cộng đồng toán học bàn luận làm thế nào để việc sử dụng AI có thể hài hòa với những giá trị về hợp tác, minh bạch và liêm chính học thuật - những yếu tố nền tảng của toán học.

Quốc Hùng dịch

---

Nguồn:

Generative AI has changed mathematics forever. Where to from here? The Conversation. https://theconversation.com/generative-ai-has-changed-mathematics-forever-where-to-from-here-288954