We Are Becoming Irrelavant

应用数学有极为光辉的历史,曾经在力学、控制、信号处理等等很多领域,起到核心的作用。甚至可以说,很多学科做到最后就是应用数学。但是在最近十年AI的发展过程中,我整体觉得应用数学community的贡献是远小于计算机科学community的。

有人可能会有以下辩解,我也将一一反驳:

  • AI的发展是因为计算机硬件的发展,而非数学。诚然,硬件的发展是AI发展的主要推动力,我极端一点甚至可以说,算法的发展本质是为了“动员”算力和数据,好比生产关系动员了生产力。诚然,神经网络黑盒很难做数学建模。过去几次尝试,包括mean field perspective,neural tangent kernel,基本都比较无力。但是我们依然可以举出一些数学的力量推动AI发展的例子,比如diffusion model,Wasserstein GAN。我不认为数学无益于AI的发展,我只是认为目前数学的力量没有得到充分发挥。

  • 应用数学界关心的问题和AI关心的问题不一样。 如果仅仅是关心的问题不一样,那么在mindset和技术上是不应该存在代差的。但是事实并非如此。而且我认为,应用数学本来就是一个发展的学科,应该不断地去关心新的问题。AI作为如此重要的新学科,值得获得应用数学界的关注。

We Need to Change

问题导向

我们不应该定义自己为“数学知识的使徒”,而应该定义为“懂数学的problem solver”。具体来说,前者执着于擅长的数学知识,拿着锤子到处找钉子,而后者强调关注重要的问题,然后试图应用数学,甚至开发新的数学,去解决问题。说到底,学科的划分本来就是人为的,我们应该以问题为导向,而不是以学科为导向。

与工业界的联系

工业的需求是应用数学发展的活水源泉!纵观应用数学的发展历史,最优秀的成果,都是回应了工业的需求。不应该觉得工业界只关心结果不关心理论,因为轻视他们,不屑去了解。不应该闭门造车,自己想出一个问题,然后去解决(远离了工业界就只能自己想问题了)。而是应该放下意义不明的傲慢,不断问自己:工业界发展到什么程度了?工业界关心什么?工业界遇到了什么问题?以此做出好的东西,自然会获得工业界的认可。

community的力量

在组织研究的方式上,也不应该执着于传统的组织形式,完全可以借鉴其他学科发展的经验。我觉得CS的发展应该极大归功于动员了整个community,超越了个人或者小团体的单打独斗,各自为战。比如,开源代码,开放的数据集,标准benchmark。这些在应用数学界没有得到足够的重视。

有些人可能会问,我做数学理论的,为啥要关心community,关心开源代码、数据集?在我另一篇博文《学术界应该从工业界学习什么》里,我提到:

  • 应用数学离不开数值实验,灵感也是从信息中来的。快速实验,快速获得反馈。有些实验甚至必须建立在极高的效率之上。
  • 节省时间与脑力,多花在阅读文献,思考,讨论之上。
  • 提高效率不仅仅限于软件开发,比如说教程库与文献库的建设。我个人认为数学和软件工程有非常多的相似性,数学定理的封装与应用,也可以理解成“复用”。

在那篇博文里,我强调“效率”,其实放在这里也是一样的道理。