第759章 进入理论数学界?

接下来,几乎大半个九月份的时间,常浩南除了每天回复一些必要的文件和电话以外,就是把自己关在办公室里面,解决自己归纳出来的那个数学问题。

应该说,在有系统帮忙的情况下,这件事情进行的非常顺利。

但顺利的方向跟他的预期有些不太一样。

因为在花费几天时间构思出一个完整的解题思路之后,系统直接给出的项目,竟然是一道证明题。

简单来说就是“对于任意一组高维数据X,一定存在一个映射关系,使X映射成为一组局部简单的欧氏空间中的数据Y。”

当然,实际内容要复杂亿些。

因为其中还涉及到流形的微分拓扑几何定义,需要首先解决一系列基础概念性的问题,才能真正开始进入正题。

这也是理论数学论文普遍篇幅极长且难以理解的原因之一。

总之,常浩南用了大概三周,才把整個证明过程完全整理到纸上。

在系统等级升级到LV3以后,能力确实比过去又强了一个档次——

在给出“解题步骤”的时候,还会顺便强化常浩南本人在相关领域的理解能力。

以至于最开始按照系统给出的逻辑顺序,把跳跃性极强的分析过程写在纸上之后,他丝毫不怀疑,那上面的内容根本没有第二个人能够看懂。

后面的大半时间,常浩南都是在尽可能解决这个问题。

有点类似于一个大学毕业的老师在教小学生做题之前,需要先把自己的思维方式调整到跟后者大概对等的水平。

而这件事情的难度,很多时候并不比解题本身要小。

毕竟,系统是管杀不管埋的……

只能靠自己。

转眼间,就到了九月末。

当常浩南把已经整理成影印稿的一摞证明过程交给姚梦娜让她看看的时候,后者的表情大概是诧异中带着惊喜,还混杂着一点少许的不满。

“您已经把问题给解决了?”

“这么快?”

“但是说好的我们一起参与呢?”

直接就是个夺命三连。

“那倒没有。”

常浩南赶紧摆了摆手:

“现在距离解决实际问题还有很长一段距离,我只是取得了一些阶段性的成果。”

“阶段性成果……”

姚梦娜一脸狐疑地低下头。

根据她的经验,常浩南口中的“阶段性成果”往往并不阶段。

比如之前搞涡喷14的时候,常浩南也说他对于压气机原理只进行了初步研究。

但实际上却把原本拼凑痕迹严重的涡喷14直接抬到了准三代中推的性能水平,部分指标更是直逼F404。

不过,看着看着,她的表情就逐渐凝固起来了。

似乎……有点难懂。

从内容上看,这似乎是一个纯数学的过程。

好在,除了一些新颖的定义之外,常浩南并没有用到什么特别出格的理论。

其中有关拓扑学的部分,确实用到了一些比较前沿的成果,但总体框架仍然没有脱离传统,只是在前人的基础上进行了一些有限扩充。

这点很重要。

姚梦娜并非专门研究数学,对于新数学理论的合理性基本不会有判断能力,但她的数学成绩和应用水平都不错。

这意味着她尽管会面临一些阻碍,但最终仍然能够理解常浩南到底在纸上写了什么。

并不是完全在看天书。

正当常浩南准备让姚梦娜回去慢慢看的时候,后者却突然抬起头来:

“能不能给我几张纸?”

显然,她是有进展的。

常浩南飞速抽出几张打印纸和一支圆珠笔递了过去。

姚梦娜旋即低下头,开始在上面写写画画起来。

……

最后姚梦娜还是把东西带回去了。

常浩南用三个星期整理出来的东西,哪怕是对着答案,也不是她几个小时内就能完全理解的。

不过,仅仅几天以后,姚梦娜就重新找到了常浩南。

“我看懂了。”

简短的四个字,让后者的表情瞬间带上了欣喜。

“太好了!”

常浩南双手一拍:

“这样一来,就可以继续研究具体的流形学习算法了!”

“呃……常教授。”

姚梦娜眉头一皱,露出有些不解的神情:

“如果我没理解错的话,这应该是对一项对于目前已经投入应用的猜想进行证明,似乎……跟具体的流形学习算法没有直接关系?”

“确实没有。”

常浩南点点头:

“但既然连你都可以看懂我的证明过程,那说明整个理论中所应用的拓扑学知识并没有脱离时代,接下来开发出的新算法,也应该是多数人都可以理解和应用的。”

“?”

姚梦娜觉得这句话怎么听怎么不太对,但又找不到任何角度进行反驳,于是连续张了几次嘴,把脸都给憋红了。

最后只好转移话题:

“要不……我们聊一下流形学习算法的事情?”

常浩南此时仍然处在兴奋当中:

“关于具体的算法,我目前有两个思路,一是把样本点xi和它的邻域点之间的测地距离用它们之间的欧氏距离来代替;和它邻域外的点用流形上它们之间的最短路径来代替,这样如果高维数据所在的低维流形与欧氏空间的一个子集是整体等距的那么就可以得到很理想的嵌入结果。”

“二是在样本点和它的邻域点之间构造一个重构权向量并在低维空间中保持每个邻域中的权值不变,对于每个样本点和它的邻域集分别计算重构权,这样只需要O((m+k)k^2*N)的计算复杂度就能完成嵌入过程……”

“……”

“这两个思路,我们各自负责一个,这样就算有一个走不通,也还有第二条路,你可以先选。”

常浩南之所以做出这样的安排,倒也不完全是为了练兵。

而是如陈省身所说——

真正好的工作,第一流的工作,是一个人做出来的。

这句话放在数学,包括应用数学界,还是很有地位的。

两个人一起,反而有可能产生1+1小于1的效果。

“我选第一个。”

姚梦娜几乎完全没有犹豫就做出了选择。

因为当常浩南讲到第二个的时候,她已经有点头昏脑涨了,所以没怎么听懂。

“那好。”

常浩南点了点头:

“暂时就这么定了。”

……

送走姚梦娜之后,他并没有马上投入到对第二个思路的研究当中。

一方面是马上就要国庆,这段时间他肯定不可能跟之前一样全身心投入进去,还不如等到忙完了再说。

另一方面,之前挂在系统上的那个证明项目,并没有被判定为完成。

尽管3级系统可以同时开展3个项目,意味着他此时还有一个空位。

但对于一个强迫症来说,这就好比玩游戏的时候有问号不清,根本受不了。

因此,常浩南重新把视线投向了电脑屏幕上面,自己整理好的证明过程。

实际上,流形学习哪怕在1999年这会,也不是个新名词。

早在几年前,图像识别和语音识别领域,就已经有人提出了这个概念,并提出了一个假设,即“高维数据可以被通过其内在的低维流形结构被处理”。

尽管这一假设始终没有被证明,但却并不影响研究人员暂且假定它是成立的,然后开始应用。

只不过这个年头的计算机性能实在比较抱歉,因此到现在为止,还没应用出个一二三来。

而常浩南的这个证明本身,对于工程界来说,大概只能起到一个稳定人心的效果。

心态大概相当于用了这么多年的经验公式,最后果然是对的。

连惊喜都未必能算上。

但对于理论数学界来说,应该还是有些价值的。

尽管他并没有直接证明上面的那个假设,但至少已经证明了低维流形结构的普适性存在。

相当于往这个方向迈出了一大步。

另外,这个证明对于人类研究多维空间,比如庞加莱猜想之类的课题也可能产生一些启发。

但系统判断项目完成的标准,是这个项目对现实世界产生影响力。

一个纯理论的证明过程要怎么产生影响力?

似乎最好的办法就是发表出去……

而且是找个理论数学的期刊发表。

(本章完)

第760章 常氏引理

在内容都已经梳理完毕的情况下,把整个证明过程写成一篇格式像模像样的论文,其实并不需要耗费太长时间。

一切都算是水到渠成。

到第二天晚上的功夫,常浩南就已经完成了这项工作。

他原本最大的短板是英语水平,但数学论文其实并不非常依赖这个。

既然连姚梦娜都能看懂,那就算是他用中文去写,那些负责审稿的顶级数学家大概也不会出现什么理解障碍。

当然,话只是这么说说。

毕竟,审稿能理解不意味着编辑也能理解。

真收到一封充斥着看不懂字符的投稿,而且投稿人还是一个在理论数学界并无什么建树的陌生名字,大概率是要被直接丢进垃圾桶的。

这种事情如果上纲上线地说,也属于学术霸权的一部分。

但只能等到以后再去慢慢解决了——

如果能由华夏出版一份顶级期刊,收稿自然可以包括中文。

一些瑞典期刊,比如Acta Mathematica《数学学报》就会接收瑞典语的投稿。

实际上,这也是常浩南从刚重生过来的时候开始,就一直在筹划的事情。

不过始终没找到机会。

毕竟,办学术期刊,尤其是顶刊,不是你注册一个出版物就完事了。

还得有顶级学者愿意往你这投稿才行。

而这,一般取决于研究机构,或者主编本人在学术界的声望。

也是常浩南,包括所有华夏研究机构如今最欠缺的东西。

当然,这些都是后话。

摆在常浩南眼前的,是考虑要把这篇文章投稿到哪里。

这個证明虽然对物质世界没有什么直接的“用处”。

但理论数学本来也不怎么在乎这个。

真要太功利了,那帮搞纯数学的人没准还要低看你两眼。

总的来说,他的文章中包含两个部分。

除了“对于任意一组高维数据X,一定存在一个映射关系,使X映射成为一组局部简单的欧氏空间中的数据Y”这个主结论以外,常浩南还对里奇流进行了一定的延伸和扩展。

该理论认为,如果在流形上给定一个度量,再用里奇流发展方程加以改进,流形的曲率也会随之伸展。

而常浩南在证明自己主要猜想的过程中,顺便证明了利用里奇流可以完成一系列的拓扑手术,用以构造几何结构,把不规则的流形变化为规则的流形。

在此之前丘成桐、李伟光和理查德·汉密尔顿已经在这一方向上进行了十几年的研究。

实际上,常浩南在之前近一个月的整理过程中,也没少参照这三位大神的论文。

而那个关于里奇流的猜想本身,就是丘成桐提出的。

这要是在工程界,像这种没办法证伪的假设,早就被当成工具用起来了。

但在理论数学界,显然不能这么玩。

因此,常浩南的证明相当于给予了微分几何领域的学者们两个早就想用,但一直没办法用的工具。

根据数学界的惯例,不出意外的话,它们大概会被捏到一起,并命名为“常氏引理”。

至于这个常氏引理有什么用……

直观来说,或许可以推动证明庞加莱猜想。

也就是“每个单连通的3维流形都同胚于3维球面”。

而证明庞加莱猜想本身……

常浩南前些天自然也尝试过。

只是以眼下3级系统给他提供的理论水平,显然还不足以让他构思出一个“完整且可行”的思路来。

常浩南在文章最后也是这么写的:

【这两项证明在微分几何领域具备更深刻的意义,但由于本文的篇幅原因,我将在日后进行更加详细的说明……】

如果把庞加莱猜想比喻成一个装满珍宝,但却被封死了的宝箱,那么,如今常浩南手中的工具,只能把它撬开一个缝隙。

而这篇论文中的某些部分,就是从缝隙中溢出来的些许宝藏。

这样的宝藏,对于理论数学界来说,自然是足够直接考虑所谓“四大神刊”了——

《数学年刊》、《数学新进展》、《美国数学会杂志》以及上面提到过的《数学学报》。

倒也没什么值得选择困难症的。

1999年这会,四大神刊里面只有数学年刊接受和发行电子版论文,而且前面提到过的那几位微分几何大神也都跟这份期刊的关系密切。

于是……

选择文件,上传!

……

对于常浩南来说,这只能算是他科研路上的一个小插曲。

至少现在,他还不准备把理论数学作为自己的主攻方向。

因此,在完成投稿之后,他就把精力转移到了准备国庆典礼上面。

毕竟,也就是这几天的功夫了。

虽然不需要常浩南着手做什么,但参加典礼的飞机几乎有三分之一都装着他参与或者主持设计的发动机,郑良群已经不止一次发来邀请,叫他去津门WQ区机场走访视察一圈。

之前是一直埋头于学术,如今流形学习的研究告一段落,他怎么也得去一趟才行。

而且刚好,还可以跟丁高恒一起。

从京城到津门,距离说长不长,但一路上的安保警戒也是相当麻烦的事情。

两个人同行,多少能缓解一些警卫部门的压力。

“小常,我可是听郑指挥说,他都已经请了你快一个月时间了。”

经过特别改装的中巴车里面,丁高恒坐在常浩南对面,笑着说道。

“我也收到了,但没办法,最近一直在研究一个新课题,实在不好分心打断思路,所以拖到现在才有时间。”

常浩南伸手理了理自己因为一个多月没剪而略有些长的头发回答道。

“让你都走不开的课题?”

丁高恒眼神复杂地看了一眼常浩南浓密的黑发,眉毛轻轻抬了抬。

在过去几年里,常浩南表现出了极强的一心二用的能力,甚至能同时领导两个不相关的项目。

因此,他说出不好分心这四个字,确实让丁高恒有些震惊。

常浩南也注意到了对方的眼神。

为了不让丁高恒觉得他是在炫耀自己的发量,犹豫一瞬间之后还是放下了手:

“嗯……本来只是解决一个信息检索和数据降维的问题,但在这个过程中发现了一点理论数学方面的成果,就花了点时间证明出来,投了个稿。”

“哦……”

此时丁高恒还没意识到事情的严重性:

“投的哪里啊?”

“数学年刊。”

常浩南端起杯子,喝了口水。

“啊?”

丁高恒双眼瞪大。

尽管他留苏出身,英语都说不很顺溜,但并不意味着对于美国那边的事情一无所知。

“数学年刊……普林斯顿大学的那个?”

“对,一个微分几何领域的猜想证明,他们那边比较专业。”

常浩南点点头。

丁高恒张了张嘴,似乎是在犹豫着什么。

但最后还是问道:

“那……你觉得中稿概率……高不高?”

实在不是不信任常浩南的能力。

主要是,理科学者跨专业到工科领域的他见得多了,但反过来从工科干回理科,尤其还是干回理论数学的,确实稀奇。

常浩南此前虽然在控制理论方面有过不小的建树,还发表过一篇影响力颇大的文章,至今仍然算是华夏控制学界的最高成就。

但控制理论尽管也带理论俩字,一般还是被当成工科的。

现在直接就去挑战数学年刊这种顶级boss,搁谁也得在心里掂量掂量成功率。

能跟这个行为相比的,丁高恒一时间只能想到放弃历史转学理论物理的钱伟长。

后者18岁时以文史双百,物理5分、数学、化学总共20分的惊人成绩考入青华,但次年赶上九一八事变,痛定思痛之后决心弃文从理,学造飞机大炮。

然后就在毕业的时候拿了专业最高分。

后来还成为了力学和应用数学领域的泰斗。

这个故事虽然丁高恒听过不少次,但真当另一个类似的人出现时,他还是觉得……

有点离谱。

(本章完)

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