4月6日下午,在一号楼学术报告厅里,中科院院士马志明、严加安、陈木法、彭实戈做客“科学精神与实践”讲坛,为同学们带了一场关于“概率和博弈”的讲座。据悉,这是“科学精神与实践”讲坛第一次出现四院士同台的局面,而他们四位也是第一次同台做讲座。
马志明:数学与Internet搜索
“在网络时代,上网已经成为生活中很重要的一部分,那么,如何在海量的信息中找到你最想要的东西呢?搜素引擎是按照怎样的标准为网页排序呢?”讲座开始,马院士向同学们问了这样的问题。
互联网开始兴起的时候,搜索的标准不一样,很多时候按照关键字搜索到的信息并不是想要的,而一个好的标准就是关键,其中数学起了很关键的作用。
1998年.斯坦福大学的两位博士拉里•佩奇和塞吉•布林发现,根据网页被链接次数的多少可以为网页排序,就是说如果一个网页被很重要的网站超级连接了,说明这个网页比较重要,然后用适当的数学方法给网页打分并排序,这样在搜索中就可以以最少的时间找到最有用的信息了,“最现发现这个规律的斯坦福大学的两名博士生,就是现在谷歌搜索的掌门人”,马院士说。
而这种排序方式会产生盗链的现象,就是给别人一点钱,然后把你的网页链接到别的网页上去,这样就能够在很短的时间内达到很高的评分。“而我们最近和微软亚洲研究院合作的一项研究中,发现通过统计一个网民在某个网页上停留的时间的长短为这个网页打分是可行的,最后通过对微软亚洲研究院的大量的数据分析得出这种方式符合数学规律。可能对下一代的搜索技术有很大的影响。”马院士讲。
最后他说:“数学在现代社会生活中的任何地方都有用,数学与应用的结合也是数学发展的一个重要的趋势,跟实际相结合,了解社会上的需求,真正做出一些有贡献的东西,这是我们要做的。”
严加安:从概率论看“周老虎”
“生活中最主要的问题,绝大部分其实都是概率问题,” 严院士引用拉普拉斯的话来开头,他说,作为一个有教养的人,应该懂一点概率论,博弈论和经济学,这是一些基本应该知道的常识。
他从一些生活常见的现象来说明概率论。比如生日问题,在生活中,我们认为“同年同月同日生”是一个小概率事件,但是,根据概率论计算,23个人当中有两个生日相同的概率超过97%。现在买彩票中大奖,从概率的角度来看,连续中两次大奖也不是一个小概率事件因此,懂点概率论会对看问题有帮助。
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生活其实是一个不断博弈的过程,选择其实就是博弈,懂点博弈论会在选择的时候做出有利的判断。博弈论中有个“智猪模型”:如果猪圈里有一头大猪,一头小猪。猪圈的一头有猪食槽,另一头安装着控制猪食供应的按钮,按一下按钮也许就会有10个单位的猪食进槽,但是谁按按钮就会首先付出2个单位成本,若大猪先到槽边,大小猪吃到食物的收益比是9:1;同时到槽边,收益比是7:3;那么在两头猪都有智慧的前提下,最终的结果便是小猪选择了等待。这就是生活中的“搭便车”现象。
“对于去年炒的很火的‘周老虎’,从概率论的角度来说,这完全是一个骗局,从网上流传的年画上的老虎和照片上的老虎身上的花纹重合程度之高,就可以看出这完全是造假,发生这种事情的概率几乎为零,”严院士笑着说。
最后,严院士以一首《悟道诗》结束了讲座:“随机非随意,概率破玄机,无序隐有序,统计解迷离”。
陈木法:求是路上的小故事
“‘女孩子找对象,找数学系的最保险,因为学数学的人逻辑比较简单,心无旁骛,不会想更复杂的东西’这句话,是为了表达对数学的偏爱,在座的男同胞不要误解啊”,陈院士上台的“澄清”引来了同学们会心的微笑和热烈的掌声。
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“关于概率前面两位院士已经讲了很多了,我就讲几个在求是过程中感触比较深的几个小故事吧,1987年,我去剑桥大学开会,碰见一位前辈,就请教他如何做数学,他说:‘在做研究之前别做任何事’,他们对待科学研究的一种态度。我们应该学习”
对于做研究的人来说,如何选题选方向是一个研究者首先要面对的问题,而这也是陈院士一生中经常思考的问题,他说1985年他和几位专家讨论概率论的发展方向,他们说的大概和中国的一句话相似,就是“路是人走出来的”,可见他们对于新问题的探索精神。
“1980年之后的十多年时间我和俄罗斯的专家打交道,其中有一个在研究该理论和统计物理,当时我问他是怎么学习统计物理的,他说,‘我从来就没学过统计物理,我要重新构建统计物理的基础’,他们在开拓新理论方面的勇气是值得学习的”陈院士说。
彭实戈:科学研究本身是个概率问题吗?
“听了前面几位院士的讲座,都是关于概率方面的,我们面对各种各样的概率问题,而我想谈的是科学研究成果的发现,这是不是一个概率问题,”彭院士一开头就吸引了同学们的兴趣,“我对这个问题思考了一段时间,现在就把我的想法和大家谈一谈”。
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他以不锈钢发明为例开头,后谈到了他的研究方向金融数学,他说:“很多东西都值得我们去深思,去体会,世界充满着不确定性,如何对这种随机现象进行数学上的定量计算,很长时间中,包括爱因斯坦、维纳在内的许多科学家都为此付出过心血,并最终由数学家伊藤清1942年创立随机微分方程而获得突破。但是它只能根据现在的数据计算将来的可能状态,而不能根据将来进行倒向计算。”
“后来我在解微分方程的过程中,试着为将来设定了某个目标,可根据方程逐步向回计算,推导现在状态应为怎样。即“倒向随机微分方程”,后来碰见一个法国的科学家,他说这个方程能够用于金融上去,然后又了解了一些金融方面的知识,把数学和金融结合起来,就形成了金融数学,而其中,兴趣起到了很大的作用,感觉非常有意思,就一直继续下去了”。
“在科学研究中要有一种愿望,不要怕问题难,要有兴趣,而且,科学发展的随机性本身是一个有趣的问题,我想,任何一个生命体都有随机性,如果没有随机性,世界就不可能有那么美”,他说。
(记者团 王斌 高菲 摄影报道)
记者手记:
听说有四个院士要来,而且讲同一个话题,这本身就有很大的吸引力,周日中午就在记者团团部看资料,准备采访,下午过去的时候,坐在第一排,旁边就是彭实戈院士的位子,很高兴也很紧张,之后随着掌声,他们进来就座,朴素的着装,却掩盖不住他们的大师风范。讲座开始前之后顺便和彭院士聊了几句,和蔼可亲,他说华科的树很多,而那些五十年代的红房子也很有历史感,是个美丽的校园。
聆听他们的演讲,演讲的内容各异,演讲风格不同,确同样表现出对科学的不懈追求,和渊博的知识,在自由问答环节,更是妙语连珠,博得阵阵掌声。大学之大,不在于大楼而在于大师, 听讲座不仅在于增长知识,更在于感受大师的人格魅力,但愿我们的一号楼总是爆满的。