【新智元導讀】2020國際數學奧林匹克競賽（IMO）成績出爐！中國隊5金1銀且團隊總分第一。其中來自重慶市巴蜀中學校的高二同學李金珉拿下了滿分，成為本屆比賽唯一的滿分選手。IMO是世界上最負勝名的數學競賽，許多參賽者都在日後成為了數學界的傳奇人物。
2020 年國際數學奧林匹克競賽（IMO）成績出爐！中國隊獲得 5 金一銀，成績獲得團體總分第一名。這是中國隊在 2019 年和美國隊獲得並列第一後，再度蟬聯冠軍的位置。
其中，來自重慶市巴蜀中學校的李金珉獲得 42 分，成為本屆比賽唯一滿分選手。
今年的比賽很特殊，首先，由於疫情的原因，今年的大賽採用了線上的方式進行。然而，不出意外的話，下一屆比賽就有 AI 選手上場「攪局」了。
中國6小將，團體第一，個人總分包攬前三
2020年9月18至28日，第61屆國際數學奧林匹克（IMO）在俄羅斯聖彼得堡市舉行，來自104個國家和地區的616名選手參加了此次比賽。中國隊以總分215分獲得團體第一名。
本屆比賽，中國隊獲得個人總分前3名，在金牌總數、每一題上的總得分都是第一，並且團體總分領先第二名30分。
中國隊的6名隊員分別是南京師範大學附中嚴彬瑋、 中國人民大學附屬中學依嘉、重慶市巴蜀中學李金珉、華南師範大學附屬中學饒睿、樂清市知臨中學韓新淼、 杭州學軍中學梁敬勳。其中，嚴彬瑋是唯一的女生，她曾在第35屆中國數學奧林匹克（CMO）競賽中以滿分成績獲得過第一名。
來源：中國數學會公眾號
俄羅斯和美國分列總分第二、第三。中國隊以215分的成績超過俄羅斯隊30分。
在IMO歷史上，中國成績斐然。從1989年起，中國21次獲得了最高團隊得分，其中包括12次全員金牌。
來源：wikipedia
大數學家的搖籃，中國隊成績斐然
國際數學奧林匹克競賽是世界上最負盛名的數學競賽之一。
每年，世界上最優秀的年輕學生都會參加國際數學奧林匹克競賽。
自1959年以來，IMO匯集了世界上最好的大學預科數學學生。在比賽的前兩天，參與者有四個半小時的時間來回答三個難度越來越大的問題。他們每個問題最多可得7分，而得分最高的選手則像在奧運會上一樣獲得獎牌。IMO的許多參與者都成為了數學界的傳奇人物，有些人後來成為最高級的研究數學家。
如陶哲軒，佩雷爾曼，吳寶珠和瑪麗安·米爾札哈尼都是曾經的IMO參賽者，他們現在都已成為著名的數學家。陶哲軒先後三次參加IMO，分別獲得銅牌、銀牌、金牌，至今保持著最年青獲得IMO金牌的記錄（那年陶哲軒12歲）。
陶哲軒
IMO不要求參賽者掌握過多的高等數學知識，即使是微積分都被認為「超綱」了。但這並不代表IMO是簡單的，來感受一下1987年古巴比賽的第五個問題：
設n是一個大於等於3的整數。證明平面上存在n個點的集合，使任意兩點之間的距離為無理數，每三個點的集合確定一個有有理面積的非退化三角形。（非退化三角形就是三點不共線的普通三角形。）
像許多IMO的問題一樣，乍一看，這道題目是不成立的。
「這些問題的確很難，但如果他們把所知道的想法以一種聰明的方式組合在一起，事情就不一樣了。」凱文·伯德說，他是倫敦帝國理工學院的Kevin Buzzard是「IMO大挑戰團隊」的成員，也是1987年IMO的金牌得主。
一個準備奪冠的AI正在誕生
事實上，研究人員將IMO視為「訓練AI」的理想場地。如果一個人工智慧系統能在這方面勝出，這將是AI匹配人類認知的重要突破——這也是人類訓練AI的終極目標。
解決IMO問題通常需要敏銳的洞察力，這是AI難以克服的第一步。
例如，歐幾裡得在公元前300年證明存在無窮多個質數，這是數學中最古老的問題之一。通過將所有已知的質數相乘並加1就能找到一個新的質數，證明過程並不難，但這種新穎的思考方式卻難想到。
「計算機無法實現這一想法。」Kevin Buzzard說。
微軟研究院的丹尼爾·塞爾薩姆說：「IMO代表了最艱巨的問題，可以教會聰明人以某種方式可靠地解決問題。」 塞爾薩姆是IMO挑戰賽的創始人，該挑戰賽的目的就是訓練AI，讓其在世界頂級數學競賽中獲得金牌。
為此，IMO挑戰賽的團隊正在使用名為Lean的軟體程序，該程序於2013年由微軟研究員Leonardo de Moura首次啟動。Lean被稱為是「證明的小助手」，它不僅幫忙可以檢查數學家的證明過程，還可以自動生成那些無謂的繁瑣過程。
但是，Lean需要學習更多的數學知識。該程序在使用一個名為mathlib的數學庫，該庫幾乎涵蓋了大二數學專業學生所需的所有知識，但是，對於IMO來說，這個庫還是不夠。
Lean怎麼利用它所擁有的知識，是AI的第二個挑戰。IMO大挑戰團隊希望通過決策樹來解決這個問題——通過遵循決策樹的方式，許多AI已經成功挑戰了了象棋、圍棋等項目。
人類在努力，AI也在進步，也許，下屆的金牌不再唯人類獨有了呢？
參考連結：
https://www.quantamagazine.org/at-the-international-mathematical-olympiad-artificial-intelligence-prepares-to-go-for-the-gold-20200921/
https://en.wikipedia.org/wiki/International_Mathematical_Olympiad
https://medium.com/carre4/can-artificial-intelligencewin-olympics-73eb2ce4ba41
https://mp.weixin.qq.com/s/-tQ4C3RUgWWTp9J4JffV3g