《15歲,成為國寶級天才科學家》第191章 空房間還有很多(2)

作者:制式希余·2小時前

第一篇論文所研究的,是在物理空間,也就是流體所在的三維區域上定義一個和樂不變數。

這個不變數描述了沿著一條閉合流線的整體旋轉效果。

但如果把這個構造從物理空間升級到狀態空間呢?

狀態空間是流體力學裡一個很抽象但很重要的概念。

簡單來說,一個流體的“狀態”,就是它在某一時刻的完整資訊,每一點的速度、壓力、密度等等。

所有可能的狀態放在一起,就形成了一個無限維的空間。

NS方程描述了狀態在時間中的演化,所以NS方程的解,就是狀態空間中的一條條曲線。

問題是,狀態空間是無限維的,直接研究它是非常困難的。

所以以往學者們通常的做法是做近似,把無限維的問題簡化成有限維的,然後算一個大概的值。

但近似總是會有誤差的,甚至有些重要的現象會被近似抹掉。

所以肖宿針對這個問題,在第二篇論文裡給出瞭解決方案,那就是用葉狀結構來理解狀態空間。

這樣的解決方式是前所未有的,因為葉狀結構是微分幾何裡的一個概念,從未有人將他與物理現象聯絡在一起。

想象一本厚書,每一頁紙就是一個葉子,所有的葉子疊在一起,就形成了整本書的結構。

葉子之間不相交,但合起來填滿了整個空間。

在葉狀結構裡,每個葉子都是一個低維的子流形,但所有葉子合在一起,就描述了整個高維空間的結構。

肖宿的主要研究方向就是在狀態空間上定義一個等價關係,兩個狀態被稱為“和樂等價”的,它們在每一條閉合流線上的和樂都相同。

這個等價關係把狀態空間劃分成了一片一片的葉子。

每一片葉子裡的狀態,雖然在區域性看起來可能很不一樣,但它們的整體拓撲結構是一樣的。

這意味著無限維的狀態空間也可以被分解成一片一片的葉狀結構了,每一片葉子內部的問題都可以被獨立處理。

這就像把一個巨大的拼圖拆成幾個小塊,每一塊單獨拼,拼好了再合起來。

之前難以處理的抽象的工作,將會透過這個方式變得簡單易得。

當然,這個想法不是憑空冒出來的。

它直接來源於肖宿去年在人工智慧領域發表的那篇論文《基於葉狀結構的特徵解耦改進演算法》。

那篇AI論文裡,他處理的問題是如何讓機器學習模型把不同類別的特徵分開。

他用的方法,就是在特徵空間上定義一個類似的等價關係,把空間劃分成不同的葉子,然後在每片葉子上獨立地做特徵解耦。

當時那篇論文發出來的時候,AI圈子裡的人看的是特徵解耦、自監督學習、群論約束。

他們覺得這是一個很漂亮的機器學習方法,效率高、效果好,發了頂刊,是很好的成果。

但他們沒有意識到,那個方法的數學核心,是可以抽離出來的。

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