第287章 李判据(二合一)
拉斯·维根纳愣了一下。
李东?
哪个李东?
他一下没反应过来,下意识地问了一句。
“哪个李东?”
电话那头汉斯沉默了一下。
然后他说了三个字。
“燕大的。”
拉斯·维根纳猛地停住了。
那个一年里头先后挂《Annals》、又挂出“李氏猜想”的少年。
那个让陶哲轩在自己博客里连写两次“灯塔”的少年。
拉斯·维根纳的眉头皱了起来
他怎么会Tikhonov?
他懂应用数学吗?
拉斯下意识地张了张嘴想说点什么。
可话到嘴边,他自己又咽了回去。
业内有一句话:
李东就算挂一篇关于煎鸡蛋的Comment,你都得把它从头看到尾。
他沉默了几秒,最后他冲电话那头说了一句。
“汉斯。”
“我马上回家。”
他没等汉斯回话,直接挂断了电话。
牵引绳一收。
他转身就往家走。
脚边那只金毛一脸懵逼地擡起头。
主人?
我们才出来十分钟啊?
我那一棵每天都要光顾两次的小树都还没浇呢。
到家以后,拉斯连鞋都没换,直接进了书房。
打开笔记本
在arXiv的搜索栏里头敲下两个词
“Tikhonov”,"countereample”。
最上面那一篇。
标题:
《关于带循环权重的Tikhonov迭代在边界条件下的一个反例》
作者:李东
拉斯·维根纳先把这一篇的“前置依赖”翻了一下。
短得出奇,只引了三篇文章。
一篇是恩格尔1996年那本反问题教科书的第二章。
一篇是Tikhonov1963年那一篇奠基性的原文。
最后一篇……
《非标准本征值问题的谱方法》。
第六章,倒数第三页。
拉斯·维根纳愣了一下。
第六章倒数第三页?
他脑子里的一段记忆一下被勾了起来。
那是一个小技巧。
具体到内容是,一段不到半页纸的处理方法,讲的是带循环权重的迭代里头,怎么把权重的某一阶导数在边界条件附近做一档“软化”的处理。
这一段,他们这一行的人是知道的。
可这一段很邪门。
它是大家“用了几十年都没搞懂”的东西。
这一段小技巧,从《非标准本征值问题的谱方法》初版开始流传到现在,三十多年了。
业内做循环正则化,离不开它。
可这一段东西有一个让所有人头疼的毛病
它有时候管用,有时候不管用。
用得上的时候,一篇论文从头到尾都顺。
用不上的时候,整一篇推导从中间开始就开始飘,但是飘得非常隐蔽,每一步看上去都对,最后跑出来的数值仿真就是莫名其妙地差那么一截。
有人靠这一段小技巧顶着发了顶刊。
也有人靠这一段小技巧把自己手上半篇推得很漂亮的稿子推废了。
到底什么时候管用、什么时候不管用?
业内做了三十年。
总结过几条经验。
你的循环权重得“温和”。
你的边界条件得“光滑”。
你的迭代步长得“小心”。
每一条都对,每一条都不顶用。
业内私底下管这一段叫:
“循环Tikhonov的鬼打墙”。
跨过去就是顶刊。
跨不过去就是废稿。
至于“那一道墙在哪儿、为什么会撞上”
三十年来,没有任何一个人正经地把这东西从原理上剖开过。
哥本哈根、苏黎世、普林斯顿都有人尝试过。
最接近“统一刻画”的,是1998年霍夫曼和陶滕汉的一篇论文,他们给出了一组充分条件,证明在那一组条件下小技巧是稳的。
可那一组条件太苛刻了。
苛刻到几乎没有真实的工程问题能满足。
业内的人后来嘲笑那一篇论文。
“这相当于告诉你,只要太阳从西边出来,那这个小技巧就一定管用。”
恩格尔哈特的那一篇论文里就用了这一段小技巧。
不光恩格尔哈特用了。
整个Tikhonov这一行公开发表的论文里,从1993年到现在,但凡涉及到带循环权重的方案的,十有八九都在某个角落里头挂上了这一段小技巧。
每一个用上的人,心里头其实都打鼓。
他们只能祈祷。
三十年了。
整一行人,靠“祈祷”压着这一段过日子。
恩格尔哈特祈祷成功了。
至少,他自己以为成功了。
拉斯·维根纳翻到Comment的第二节。
第二节的标题是一一《伪收敛锚的判据》
拉斯·维根纳的呼吸一下就停住了。
“他要解剖这个技巧?”
果然,这一节里面李东告诉了大家怎么判断……
什么样的循环权重,配合什么样的边界条件,会让这一档迭代陷入一种“伪收敛”的稳定态……每一步残差都在下降,每一步相位约束都满足,每一步看上去都在朝着真解逼近……
可它根本不是在朝真解走,它会陷在一个固定的局部停滞点上面。
李东给这个停滞点起了一个名字一一【伪收敛锚】。
判据本身只有三行式子:
第一行:循环权重的某一阶导数在边界附近的局部行为,写成一个具体的形式。
第二行:把这个形式代入迭代算子,提取出主导项里的一个系数。
第三行:当这一个系数落在某一个具体的开区间里时【迭代被锚定】!!
落在区间外【迭代正常收敛】。
三行式子,把“鬼打墙”这一段从1993年压到现在的三十年悬案,干干净净地讲明白了。拉斯·维根纳从椅子上半站了起来。
这……这他娘的就是答案?
就这么简单?
他重新擡起头,看看向屏幕。
李东在Comment的最后只留了一段小注。
“这个判据,给出的是“什么时候伪收敛锚会出现’的充分必要条件。”
“在判据成立的情形下,迭代的视觉表现和真正的收敛几乎不可区分,除非有人事先知道真解。”“作者建议这一行的同行,今后凡涉及带循环权重的迭代方案,请在论文中显式地验证本判据,以避免不必要的争议。”
这只是一段建议。
它并没有点任何人的名
可这一段建议就挂在恩格尔哈特那一篇论文下面。
所以……恩格尔哈特那一篇论文,要按李东的判据验一下吗?
毫无疑问,肯定是要验的。
结果嘛……自然是这篇论文不成立!
拉斯·维根纳放下手里的笔,心里头默默地骂了一句。
“操。”
李东这一篇Comment挂在arXiv上头不到二十四个钟头。
整个圈子炸了。
挂到第二天早上九点。
第一个公开转发的人,是杜伦大学的杰克·萨顿。
这位是反问题这一行下一代里最拔尖的几个人之一。
萨顿在自己X账号上贴了一篇PDF的链接。
只配了一句话。
“我推到第十二步,每一步都对,鬼打墙被剖开了。”
挂出来不到一个钟头,转发数就破了一千。
紧接着是阿姆斯特丹的布拉姆·德弗里斯。
他贴出来一张手写稿的照片。
是他自己昨晚通宵推下来的、关于李东判据的另一种等价形式。
他配的那一句话比萨顿还狠。
“如果李是对的,过去三十年里有相当一批文章需要重新走一遍这个判据。”
紧接着是普林斯顿、是ETH、是斯坦福、是ICP……
每个人都贴出来一份自己手算的稿子。
挂到第二天下午。
转发数破了两万。
数学这一行里,能在二十四小时之内把转发数堆到两万的Comment,这是头一次。
可圈子里头炸归炸,争议也来了。
有几位老资格,吃Tikhonov这一行的饭吃了三十年的人,开始公开质疑这一篇Comment。第一位站出来的,是哥本哈根的埃里克·林德格伦。
他在Linkedln上面挂了一篇长文。
意思很清楚。
第一,李的判据,给出的是一个“开区间”。
开区间这种东西,在工程实践中是非常脆弱的。
稍微改一下边界条件的离散化方式,系数就跳出去了。
所以,这个判据“在数学上”也许是对的,但是“在工程上”不一定真有指导意义。
第二,“伪收敛锚”如果真存在,那它是一个上世纪八十年代就该被发现的东西。
一个二十岁做纯数学的孩子,今天才把它剖开。
林德格伦从经验上不太相信。
第三,林德格伦建议大家先冷静一下,等恩格尔哈特那一组人自己回应一下,再来下结论。林德格伦这一篇挂出来以后,圈内立刻分成了两派。
支持林德格伦的,是一批四五十岁、在Tikhonov这一行扎根多年的人。
他们的逻辑很朴素:
“我做了二十年没搞懂的东西,你二十岁就剖开了?”
“我做了二十年都没找出来的判据,你拍着脑袋就给我写出来了?”
“凭什么?”
“我不信。”
支持李东的,多是一批三十岁出头的年轻人,外加几位真正啃过《非标准本征值问题的谱方法》第六章每一行的老前辈。
这一波讨论从arXiv吵到了X,吵到了Math0verflow,吵到了几个反问题领域的专业邮件列表。吵了三天。
谁都没有把谁说服。
第四天。
普林斯顿高等研究院。
彼得·萨纳克的办公室。
里头年近七十的老先生,正端着咖啡,在ipad上慢慢地看着李东那一篇Comment。翻到最后一页,他笑了一下。
“这小子,明明都不在应用数学这一行里面,就搞出了这么的大的动静”
“这下循环Tikhonov这事……恐怕以后不叫鬼打墙了,应该叫李判据咯。”
李东这一篇Comment还在往外炸。
第五天上午。
伦敦,IOP出版集团总部。
《InverseProblems》编辑部,副主编办公室。
副主编玛丽亚·托雷斯的脸色不太好看。
她面前的桌上放着着两份东西。
一份是恩格尔哈特那一篇的清样。
一份是李东那一篇Comment的打印稿。
旁边坐着的,是这本期刊的几位编委。
刊物自己请的两位独立外审专家也来了。
他们已经在这间屋子里头坐了两个钟头。
李东那一个判据,他们一行一行验过了。
每一行都对。
“我建议……”
“启动一次内部自检。”
“过去十年,我们刊上发的、用了那一段小技巧的论文。”
“全部用李判据捋一遍。”
“先不动稿子,也不挂任何公开声明。”
“我们自己心里得有底。”
几位编委对视了一眼。
最后那位最年长的编委,开了口。
“行。”
“自检吧。”
会议室里再没人说话。
外面下起了一场不大的雨。
托雷斯端起茶杯喝了一口。
茶有点凉了。
同样的事情在《Numerische Mathematik》、在《SIAM Journal on Numerical Analysis》、在《Mathematics of Computation》几乎是同时发生着。
慕尼黑工大。
应用数学系,三楼最里头那一间不挂牌子的小会议室。
屋里坐着三个人
阿尔布雷希特,马普下面那个大课题组的负责人。
恩格尔哈特,《面向不适定谱反问题的混合Tikhonov-变分正则化方案一一带循环权重的残余相位耦合》的第一作者。
阿尔布雷希特组里负责数学反演那一块的总协调人,霍夫曼。
阿尔布雷希特坐在主位。
他平时是个非常优雅的德国老学者。
可这一刻,他擡起头,冷冷的看着对面的恩格尔哈特。
“穆勒。”
恩格尔哈特的名字叫穆勒·恩格尔哈特。
“我就问你一句。”
“你那一族循环权重代进李判据里头去系数落在哪儿?”
恩格尔哈特嘴唇动了一下。
他低着头。
过了好几秒,他才擡起来。
“阿尔布雷希特教授。”
“我没代进去。”
阿尔布雷希特:……
恩格尔哈特赶紧补了一句。
“我不是不愿意代。”
“是李判据本身……还有争议。”
“哥本哈根的林德格伦已经公开质疑过了。”
“我论文那一族循环权重,是按我自己的算法推出来的。”
“我自己的推导是稳的。”
“我那六个数值仿真也都跑通了。”
“在林德格伦质疑被解决之前,我没有理由用一个「尚有争议’的判据来给我自己的论文判刑。”阿尔布雷希特冷冷地看着他。
“穆勒。”
“判据有没有争议,不是你说了算的。”
“也不是林德格伦说了算的。”
“是把它代进去之后,结果自己说了算的。”
“你代了入了,我们才能一起讨论它。”
“你不代入,我们连讨论都没法讨论。”
霍夫曼,这位坐在阿尔布雷希特身边的总协调人,一直没说话,只是叹了口气。
屋子里的两个人都听见了。
阿尔布雷希特的目光从恩格尔哈特身上挪到了霍夫曼身上。
霍夫曼也没看他。
他只是低下头,把面前那一份Comment轻轻地合上。
阿尔布雷希特懂了。
他这位负责数学反演这一块的总协调人,已经判了。
恩格尔哈特那条路已经不再值得他们这一组继续往下投精力了。
不是李东对没对的问题。
哪怕他们假设李东不对,他们这一组按恩格尔哈特那一族权重往下推下去,已经推了快两年了。明明每一步都是对的。
明明每一个数据都很好。
可他们就是出不来。
他们组里头的几位年轻人,私底下早就开始嘀咕了。
“穆勒老师那条路是不是有问题?”
之前没有人敢说出来。
现在李东挂出这一篇Comment。
他们等于是借李东的尺子,把心里头藏了一年多的那一句话量了出来。
霍夫曼那一口气,叹的就是这个。
阿尔布雷希特看着窗外。
窗外慕尼黑的天,灰蒙蒙的。
他在心里头默默地说了一句。
“恩格尔哈特……”
“我们这条路,得停一停了。”
合城。
中科大,微尺度物质科学国家研究中心。
三楼,主任办公室。
王深、谢翼、马蒂欧·列旺,三个人围着一张桌子。
桌子上放着李东那一篇Comment的打印稿。
旁边还有列旺自己手写的一摞稿纸。
王深已经在这间屋子里头坐了一上午。
他一句话都没说。
他就坐在那儿,看着列旺。
从昨天傍晚开始。
列旺把自己关在隔壁那间客座教授办公室里头。
整整一夜没出来。
中间王深去敲过一次门,列旺没应。
王深再去敲了一次,列旺只开了一条缝,跟他说了一句。
“王主任,再给我半天。”
王深和谢翼听完那一句,谁都没去打扰他。
他们俩心里头其实都已经有了一种预感。
不太好的那种。
合城这边,两个亿的专项卡了好几年。
整个项目最后挑出来的那条最有希望的路就是数学反演。
请列旺过来,就是奔着把这条路凿穿来的。
如果李东的判据真是对的……
那这条路从根上就走不通。
整个项目就要从头再找方向。
这不是开玩笑的事。
所以他们必须让真正吃这一行饭的人来判断一次。
列旺张了张嘴。
最后只说了五个字。
“东的判断……没问题。”
王深听到这话,突然叹了口气。
“这条路,走不通了。”
同样的事,也在更多的地方发生。
全球十几个小组,几乎是不约而同地拿起李判据,往自己手底下那一摞稿子上头量了一遍。量完以后。
他们都叹了一口气。
叹这一口气,里头其实有两种东西。
一种放松。
德国马普阿尔布雷希特那一组人,跑得最远的那一组,原来也卡在那儿。
他们也没真正走通。
另一种则是担忧。
数学反演这一条路,是过去这几年里,全行公认离“摘星”最近的那一条路。
现在这一条路走不了了。
那剩下的路在哪儿?
谁也不知道。
至少他们这一行的人,谁也不知道。
一除了一个组。