• 媒体东大

【新华日报】数学思维参透本质 数学之美无处不在

2020-08-19933发布者:唐瑭

分享到:

用公式让表达更有说服力,用冷静表达热爱,他是最典型的数学教授;将人文糅进算法,以跨界思维破题,他也颠覆了人们对于数学家的种种“预设”……日前,东南大学首席教授、数学学院院长曹进德当选俄罗斯自然科学学院外籍院士,此前,他还获评了欧洲科学院院士、国际系统与控制科学院院士、非洲科学院院士……

多项国际荣誉接连而至,接受本报记者专访时,他却谦逊务实地表示,荣誉对他个人而言只代表着新起点,更有意义的是,团队有了更多参与国际合作的机会。“数学实力影响国家实力,世界强国必然是数学强国。”在他看来,数学是应用科学的基础,所有“平地而起”的科学大厦,都必须先有“稳扎稳打”的地基。

促进中俄国际合作,量子计算助推智能制造

“人工智能、大数据分析这些新技术的基础,归根到底是数学,许多看似热门的应用类学科,都少不了数学‘打底’,在解决国家重大需求和强国建设中,数学堪当重任。”曹进德欣慰地谈到,可喜的是,当前国家、企业到社会各界开始重新认识到数学科学的重要性,这是未来我们参与国际竞争与合作的关键一环。

“国际化”头衔、荣誉都不是目的,其带来的国际合作更有意义,曹进德介绍,目前他的科研团队正在申报基于量子神经网络和量子控制为研究主题的中俄国际合作项目,国内科研人员有望获得更多与俄罗斯科研学术机构合作发展的机会。在此之前的很长一段时间内,曹进德的研究方向都与神经网络相关,此次锚定“量子”,也体现了他一贯的科研态度——与时俱进,不放弃理论和技术热点。曹进德以开放的态度看待科研热点,虽然学界对量子计算的认识并不完整,但他认为,对已总结出的一些规律不应放弃、忽略,及时研究应用,可以启迪更多新成果。据悉,“量子神经元网络”项目,将把现阶段量子计算领域总结出的,例如纠缠、叠加等规律应用在工程设计、控制设计等方向上,有望助推人工智能和智能制造迈上新台阶。

“数学是基础研究,但与应用从不矛盾,两者应该是相辅相成、相互支撑的关系。”曹进德向记者强调他的学术观点:数学领域,基础与应用不应被割裂。作为省工业与应用数学学会的理事长,近年来,他也积极推动学会与企业的协同创新,包括与国家先进计算产业中心下属机构“光合组织”合作,建立、健全国产计算技术供应链和产业链,解决各行业对信息技术应用创新的迫切需求,将学会在应用数学领域的专家资源共享给各行业企业,帮助企业解决工业生产中面临的数学问题,以“数字化”推动行业转型升级。

“强基计划”实施元年,数学人才是科研“压舱石”

“如果你想做点研究,选热门应用学科也可以;但如果想做顶尖科研,一定要学好数学。”在曹进德看来,“学好数理化,走遍天下都不怕”这句老话,放在当前依然不过时,解决国家“卡脖子”问题的高端人才,一定是具备扎实数学功底的。

今年,包括东大在内的全国36所试点高校首次实施“强基计划”,旨在遴选拔尖人才,为解决重大项目、攻克重大技术储备精英队伍。曹进德告诉记者,虽然“强基计划”考查的是学生综合素质,但不可否认,尤其看重数学素养,数学是自然科学的基础,也是重大技术创新发展的基础。

培养什么样的数学人才?曹进德有清晰的认识:要有过硬的数学基本功,也要有灵活、开放的数学思维。“我们现在培养的数学人才,今后要服务于国家战略需求,在人工智能、大数据算法,包括芯片等关键领域中,数学人才是团队核心,是那块压舱石。”曹进德对数学人才的强调并不为过,去年7月,科技部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委员会共同发布《关于加强数学科学研究工作方案》,强调要持续稳定支持基础数学科学,加强应用数学和数学的应用研究,“我们要做世界一流科学,就要培养引领数学发展的顶尖数学家。”

20多年来,曹进德为国家培养了一批又一批杰出的数学人才,在不同的行业领域发挥光热,研究领域包括系统科学、群体智能、神经动力学优化、人工智能等,有学生成为高校教师,也有学生进入企业和金融公司。科研育人,曹进德的观念是,帮助学生找到热爱,鼓励他们勇敢选择自己想要走的路。在学生研究方向确定之前,他积极地和学生讨论,让他们广泛阅读不同方向的文献,充分了解不同方向的最新研究动态,一旦研究方向确定后,他要求学生静下心来潜心研究,“学数学的人,以‘静气’表达热爱。”他还要求学生,以国际视野审视自己研究的专业领域,鼓励他们勤练英语,并尝试用全英文写作,紧跟国际科研动态。

数学与艺术在山脚下分开,到山顶上汇合

数学解决的不仅是一道公式,你给出的也不仅是一个答案,你的解题思路、步骤,蕴藏着逻辑思维、思辨能力。在曹进德看来,不管是否喜爱数学、是否拥有数学天赋,我们每个人终其一生,都会“遭遇”数学问题。

数学不只用于“发射卫星”,受过数学训练的人,就会有连贯、自洽的逻辑和清晰的思辨力,甚至能一眼看出别人在胡诌什么。曹进德幽默地举了个例子:数学好的人,就不会掉进传销陷阱,传销的本质是“庞氏骗局”,即以后来者的钱发前面人的收益。但如果你数学够好,你会警觉地想到,这种逻辑存在人口、资产漏洞,所谓“传销公式”在现实条件下并不可能成立。“数学思维往往能帮助人透过表象,看到事物本质,为你的各种决定提供科学的判断。”曹进德说,数学之美无处不在,它可以让人换一个思路想和看问题——大到社会演化、关系博弈、管理学,细分到库存管理、投资组合、综合决策,都暗藏着数学原理,比如需要运用到优化算法、排列规则等数学基本功。

“科学与艺术、数学与艺术,它们都是在山脚下分开,到山顶上汇合。”曹进德以此描述他眼中“文理”的关系,有趣且精准,就像他在采访中给人的印象,缜密扎实,却也敏捷感性。“如果一道题解不开,公式按照数学的方法,走不通了,我就会尝试用‘人文社科’的思维找灵感,很有可能创造一个全新的公式体系。”曹进德说,就像武侠小说里的人物,有的疯狂,有的癫痴,看似没有章法,但也可以观察出某种规则,把定量的“经验数据”和定性的“因果模型”结合起来,可以推演成某种因果判断。感性的人需要一点数学思维理清思路,反过来,理性的数学人也需要一些人文素养启迪方向。在曹进德看来,数理与人文,本就是可以相互汲取营养,相互融通的。新华日报记者 王梦然



2020-8-19【新华日报】第13版