인공지능(AI)은 수학적 추론에서 놀라운 발전을 보였지만, 수학 연구의 실제 적용은 제한적이다. 본 연구는 AI 수학자(AIM) 시스템을 단순한 문제 해결자가 아닌 연구 파트너로서 활용하는 방법을 조사한다. 균질화 이론의 어려운 문제를 중심으로 AIM의 자율적 추론 과정을 분석하고, 발견 과정을 구조화하기 위해 의도적인 인간의 개입을 통합한다. 문제를 다루기 쉬운 하위 목표로 반복적으로 분해하고, 적절한 분석 방법을 선택하며, 중간 결과를 검증함으로써 인간의 직관과 기계의 계산이 어떻게 상호 보완될 수 있는지를 밝힌다. 이러한 협력적 패러다임은 형식적 엄밀성과 정확성을 위한 인간의 감독을 유지하면서 결과 증명의 신뢰성, 투명성 및 해석 가능성을 향상시킨다. 이 접근 방식은 완전하고 검증 가능한 증명으로 이어지며, 더 나아가 체계적인 인간-AI 공동 추론이 어떻게 수학적 발견의 지평을 넓힐 수 있는지를 보여준다.
