《15歲,成為國寶級天才科學家》第135章 錯就是錯,對就是對(2)

作者:制式希余·2小時前

“陶哲軒的人緣很好,”顧清塵小聲說,“性格溫和,數學品味一流,而且特別願意幫助年輕學者。他的部落格‘什麼是數學’是很多數學學生的必讀網站,所以來的人也更多。”

肖宿點點頭。

他讀過陶哲軒的許多論文,印象最深的是那篇關於格林—陶定理的工作。

他證明了素數等差數列可以任意長,這是一項將數論和組合數學巧妙結合的開創性成果,他的論文在最開始也給了肖宿很大的啟發。

兩點整,報告開始。

“感謝各位,”陶哲軒開口,聲音透過麥克風清晰地傳遍報告廳,“今天我想討論的是壓縮感知理論的一些新進展,特別是如何將其與小波分析結合,用於高維資料的稀疏表示。”

他點開第一張幻燈片,上面是一幅簡潔的示意圖。

一個高維空間中的點,透過某種“測量矩陣”投影到低維空間,然後又透過最佳化演算法從低維測量中恢復出原始高維訊號。

“壓縮感知的核心思想很反直覺,”陶哲軒微笑著說,“傳統上我們認為,要完整恢復一個訊號,至少需要與訊號維度一樣多的測量。但壓縮感知告訴我們:如果訊號本身是‘稀疏’的。”

“也就是說,在某個基底下只有少數非零分量。那麼用遠少於訊號維度的隨機測量,就能以極高機率準確重建它。”

肖宿坐直了身體。

這個概念讓他想到了別的東西。

不是訊號處理,而是數論。

素數分佈是稀疏的,在整數序列中,素數出現的頻率越來越低,但它們卻蘊含著整數乘法的全部結構資訊。

那麼,有沒有可能用某種“壓縮感知”的視角來看待素數?

陶哲軒繼續講解,逐漸深入到數學細節。

他先介紹了RIP,也就是限制等距性質。

這是壓縮感知的理論基石,描述了測量矩陣需要滿足的條件。

然後他轉向了小波分析,解釋瞭如何用小波基來表示訊號的區域性特徵。

“這裡的關鍵在於,”陶哲軒切換了一張複雜的數學公式幻燈片,“我們可以設計一種混合測量方案。”

“先用隨機高斯矩陣進行全域性測量,再用區域性化的小波測量捕捉細節。這樣,恢復演算法就能同時利用訊號的全域性稀疏性和區域性正則性。”

肖宿的思維開始跳躍。

全域性稀疏性……

區域性正則性……

在孿生素數問題中,素數對的分佈既具有全域性規律,比如素數定理描述的漸近密度,又可能在區域性展現出某種“聚集”現象,畫素數叢這樣的結構。

傳統的篩法工具擅長處理全域性統計,但對區域性結構相對笨拙。

如果……如果能設計一種數學上的“混合測量”呢?

不是實際測量,而是一種理論工具,同時捕捉素數分佈的全域性稀疏性和區域性相關性?

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