凌晨五点,天色将明未明。
白板已经写满第四遍,前三轮推导被整片擦去,只在角落留了几行“路标”。地上草稿纸堆成两座小山。屏幕里,高维流形的三维投影缓缓旋转,曲率以颜色显示——蓝为平,红为陡。按基准数据,应在背面捕捉到三个“曲率尖峰”,可眼前仍是一片混沌紫。
“又失败了。”林晚照轻声说。
“不是失败,是接近。”程启珩撑在桌沿,指着迭代日志,“1432到1567步,损失降了37%。之后振荡,说明被局部最优困住。”
正则系数、学习率、批大小、优化器……能调的都被尝遍。曲线在某个临界点前进半步、后退半步,像被无形的壁挡住。
“跳出框架。”程启珩忽然起身,清出白板一角,改写“前提”。
“我们一直用热核先验约束曲率变化率,但它隐含‘局部均匀’假设。”他写下标准高斯坐标展开:
g_ij = δ_ij (1/3)R_iklj x^k x^l O(|x|^3)。
“若p附近存在微观结构,高阶项不可忽略,高斯展开就失灵。”
“你是说,局部可能呈自相似?”林晚照眼睛一亮。
“未必到分形,但足以破坏‘无穷小平坦’。”他放下笔,“换几何语言。”
短暂的静默里,黎明把百叶窗切成细长光条。
“用标架丛。”林晚照走到另一块白板,“不在T_pM取局部坐标,改在F(M)上描述几何。”
她画出纤维丛示意。程启珩顺手接过笔:“在标架丛上,几何由联络形式ω与曲率形式Ω刻画,满足嘉当结构方程:
dω = -Ω∧ω,
dΩ = Ω∧ω - ω∧Ω。
Ω不仅编码曲率,还编码曲率如何变化;且整体表述不依赖局部坐标。”
两人对视,同步点头。
“把曲率估计,改为在标架丛上寻找最优联络形式;嘉当方程作硬约束。”林晚照说。
“目标:数据匹配项 联络光滑正则。”程启珩接话。
他们抱起各自的草稿本,埋头演算。纸上沙沙,低声对话在清晨的静气里敲击:
“需可积条件吗?”
“不,近似解即可。”
“优化走黎曼梯度?”
“定制法,更稳。”
九点,陈涛推门进来,捧着两杯咖啡,被满墙新公式和新起的“第三座纸山”惊住。没人回应他的问候。程启珩随手接过一杯,眼睛没离开推导;林晚照甚至没看一眼咖啡。
中午十二点,理论框架成形。林晚照把整理好的草稿推给程启珩。
“这里联络的参数化会受截面选择影响。”程启珩点笔,“要规范固定。”
“朗道或库仑?”
“不够几何。”
两人齐声:“水平提升规范。”
瞬间的对拍,像棋逢对手的叮当。
“下午实现。”
“我写核心模块。”
“我做数值稳定与收敛。”
两点起,键盘齐鸣。路过的同学放轻脚步。门口的吴志远看着两人一句“第12行维度转置”“好了”的默契交换,脸色铁青——那是平等合作者的节奏,而主导者竟是大一新生。
四点,论坛冒出新帖:【现场直播!林晚照+程启珩连轴转,疑似重构Eugene模型】。楼层里,有人质疑,有人惊呼“标架丛”“纤维丛语言更本质”,风向开始侧转。
实验室内,无人分心。他们撞上第一个数值难点:离散化会破坏嘉当结构方程,误差迭代放大。
“不能用常规有限差分。”程启珩说,“改离散外微分——保几何结构。”
“我写离散d与楔积,你验几何一致性。”一人一数行代码,另一人即刻做数学核对。小 Bug 当场拦截,当场修。
晚八点,离散方案过初测。十点,首版算法跑小规模数据。零点,屏幕终于不再紫成一片——三处尖峰清晰,且背面多出第四处红色高峰。
“这个位置,原模型判平坦。”林晚照盯紧那一抹红。
“要么我们错了,要么模型漏了关键几何特征。”程启珩调出对比,沉默良久。
“做测地线偏离检验。”林晚照追加验证:若真有尖峰,该区附近测地线应出现特征拐折。
三点,验证通过。数值证据一致指向:第四尖峰真实存在。
两人同时仰靠椅背,长出一口气,再同时看向对方。疲惫压在眼下,眼睛却亮得像新磨的刀。
“我们发现了新现象。”
“也可能动了Eugene的根基。”
静极。窗外墨黑,室内灯光把一方小世界照得透明——只有两个人,和他们追索的真相。
“怕吗?”程启珩笑意很轻。
“怕什么?”林晚照反问。
“怕错了被笑,怕对了被围。”
“错就重来。”她摇头,“对错在推导与实验,不在嘴巴。”
晨光再次爬上窗沿。淡金的光给她的侧脸镀了层薄亮,眼神清澈而稳。
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有些人天生属于这个领域——不畏权威,不恋名声,只在乎再近一步。程启珩忽然明白,他等的人出现了。
“那就赌一把。”他打开写作模板,“我写方法与实验,你写数学与结果分析。三天出初稿,直发Eugene。”
“不走学院层层流转?”
“不走。真正的科学靠同行检验。”
新文档被创建。标题落定:
《基于标架丛的高维流形曲率估计:对经典模型的修正与拓展》
署名顺序:林晚照,程启珩。
“你应第一作者。”程启珩一愣,“核心想法是你提出的。”
“实现与稳定是你撑的;没有你的笔记与纠偏,我到不了这步。”她合上话头,“我们是合作者,不是上下级。”
程启珩看她片刻,点头。
随后三十六小时,是对默契的再一次打磨。
他们把“最优联络”问题化为约束优化:
目标 = ∥Π_data(Ω) ? Π_data(Ω?)∥2 λ·S(ω),
约束 = 嘉当结构方程 水平提升规范,
其中S(ω)为联络光滑正则,Π_data为数据诱导的几何投影算子;离散外微分、离散Hodge星、格上楔积共同保证“保几何”。
收敛一度在高曲率区抖动,林晚照提出以热核短时渐近作先验,构造曲率变化率的软约束;程启珩把学习率自适应策略做成分段指数衰减,叠加线搜索防止“台阶跳变”。两处修改叠加,误差曲线像被按住了脉,开始稳稳下滑。
首批实验写进结果章:
1)合成流形(含隐含微结构)上,三处既有尖峰+一处漏检尖峰全部被检出;
2)随机噪声至SNR=5dB仍能稳定恢复局部几何;
3)当维度>50,经典模型系统性低估嵌入误差,我们方法的偏差不随维度呈指数放大。
为防“数据作秀”,他们加了盲测:由陈涛独立生成隐藏参数数据,二人只拿黑箱点云。输出仍找回同一处“第四尖峰”。
论坛上,新的讨论串里出现了更冷静的声音:“他们用丛理论把问题从局部坐标层面拔高到了结构层面,难点从‘算得准’变成‘算得对’。若方法站得住,这会影响后续一串应用。”也有人开始贴起“嘉当方程”“离散外微分”的入门材料,氛围悄悄换了色。
夜深时,秦教授与周明华站在门外玻璃后,没打扰。墙内,两盏台灯下,一人飞快敲代码,一人飒飒推演;偶尔交换短句——“正则0.3”“误差阈值1e?6”“样条插值别破坏联络”。
“老周,像不像你三十年前想象中的科研?”秦教授低声笑。
“更像我现在羡慕的科研。”周明华答。
第三天清晨,初稿合页锁定。附录开列了全部推导与离散实现细节,代码哈希与复现实验脚本也附上了链接(暂存内网待审)。两人对着标题默坐一会儿,同时呼了口气。
“发吧。”程启珩说。
“发。”林晚照按下发送:收件人——Eugene Chen与其团队抄送、清北学术委员会密送。
邮件飞越海面前,他们又做了一件小事:把“知识产权条款补充”塞进合作备忘录的增补页——若理论核心贡献来自中方研究者,相关专利优先授权权归中方机构。对方很快回了“收到,讨论中”。程启珩只回了两个字:好,等。
窗外晨光大亮。实验室里,白板仍密密写着:Ω、ω、d、∧、★、Π_data……像一面面刚竖起的结构骨架,支着全新的视角。
他们不知道未来会怎样——赞美或争议,顶峰或深渊——但他们知道:在抵达真相的路上,他们找到了对频的同伴。
而当思维在白板上共振,新的结构,已经悄悄开花。