第42章 计算机难题

第二天一早，周宇轩顶着两个黑眼圈冲进了计算机系的实验室。

他几乎是一宿没睡，整晚都在调试肖宿提出的那个数学模型。

但他的眼神里闪着光，那种只有破解难题后才会有的兴奋光芒。

“赵师兄！我搞定了！”

他把笔记本电脑往桌上一放，声音大得整个实验室的人都转过头来。

赵明远从一堆代码中抬起头，推了推厚重的眼镜：

“什么搞定了？”

“任务预测模型！你来看！”

周宇轩点开一个程序界面，上面跳动着实时生成的模拟数据。

赵明远凑过去看了几秒，眼睛突然睁大。

他抢过鼠标，快速切换着不同的数据视图，呼吸渐渐变得急促。

“准确率……提升了12.3%？”

他难以置信地看着周宇轩，“你用什么方法做到的？我们试了十几篇顶会论文里的算法，最好的也只能提升4%！”

实验室里的其他几个博士生也围了过来，盯着屏幕上漂亮得不像话的曲线图。

“这简直像作弊。”

一个戴黑框眼镜的女生喃喃道，“我们的数据集很脏，有很多噪声，理论上限应该就在8%左右……”

周宇轩挠了挠头，突然有点不好意思：

“其实……不是我一个人搞定的。”

“那是谁？你找了校外的专家？”赵明远追问。

“是肖宿。我们宿舍的肖宿。”

周宇轩说，“就那个数学系的天才，你们应该听说过。”

实验室里安静了几秒。

然后有人倒抽了一口冷气。

“那个十五岁发JAMS的肖宿？”

黑框眼镜女生问，“我以为他只是搞纯数学的……”

“所以他怎么解决的？”

赵明远急切地问，“用了什么数学工具？”

周宇轩张了张嘴，突然发现自己说不清楚。

他尝试回忆昨晚肖宿在纸上写的那些公式，那些名词“点过程”、“Hawkes过程”、“随机最优控制”、“Hamilton-Jacobi-Bellman方程”。

每一个他都听过，但连在一起就像天书。

“他说……要用点过程建模，因为任务之间有自激效应。”

周宇轩努力复述，“然后需要解一个随机控制问题，用……用变分推断来避免维数灾难？”

他说得磕磕巴巴，几个博士生的表情从期待变成了困惑。

赵明远皱起眉头：

“点过程在计算任务建模中的应用……我好像在哪儿见过相关论文。”

他迅速在电脑上搜索，几分钟后调出一篇预印本。

“是这篇，去年NeurIPS会议上的工作，但作者也承认他们的方法只适用于小规模数据。”

“肖宿说可以结合蒙特卡洛方法。”周宇轩补充道。

“蒙特卡洛+点过程+随机控制……”

赵明远喃喃自语，眼睛越来越亮，“这思路太野了，但理论上完全可行！等等，这里面的数学计算量应该巨大无比，你们怎么实现的？”

周宇轩苦笑：

“肖宿给了我几个简化近似的技巧。说实话，那些数学推导我自己都没完全看懂，只是按照他给的步骤实现的。”

实验室里又是一片寂静。

几个博士生互相看了一眼，都能从对方眼中看到同样的震撼。

他们都是计算机系的佼佼者，数学功底都不弱，但听周宇轩的描述，肖宿使用的数学工具已经超出了他们熟悉的范畴。

“我想见见这个肖宿。”

赵明远突然说，“我们手上还有个更大的难题，卡了快一个月了。如果能请他看看……”

晚上九点，肖宿正坐在书桌前看一本厚厚的《计算数学导论》。

灯光下，他的侧脸轮廓清晰，眼神专注得仿佛整个世界只剩下书页上的公式。

周宇轩推门进来时，肖宿刚好翻过一页。

“肖哥！”

周宇轩的声音里带着抑制不住的兴奋，“你猜怎么着？今天我把那个模型拿给赵师兄看，他们整个实验室的人都惊呆了！”

肖宿抬起头，脸上没什么表情：“解决问题了就好。”

“不只是这个！”

周宇轩拉过椅子坐下，“赵师兄他们现在遇到一个更大的难题，是计算机系重点实验室的课题，已经卡了一个月了。他想请你帮忙看看，明天有时间吗？”

肖宿想了想，点点头：“可以。我刚好在看计算数学的东西。”

他说得轻描淡写，但周宇轩知道这句话的分量。

肖宿说“刚好在看”，那意味着他已经系统地研究了那个领域，而不是随便翻翻。

“肖哥，你怎么突然对计算数学感兴趣了？”

周宇轩好奇地问，“之前你不是一直在搞几何和数学物理吗？”

肖宿合上书，罕见地多说了几句话：“计算数学很有意思。”

“所以你想研究计算数学？”周宇轩问。

“还在了解。”肖宿说，“但计算机和数学的结合确实很好玩。”

他说“好玩”，就像普通孩子说打游戏好玩一样自然。

但周宇轩知道，肖宿的“好玩”意味着可能要解决某个领域的重大难题。

京大计算机系的主楼是校园里最现代化的建筑之一，玻璃幕墙在阳光下闪闪发光。

一楼大厅的屏幕上滚动显示着最新的科研成果和学术活动通知。

周宇轩带着肖宿穿过走廊，两边实验室的门大多是开着的，可以看见里面成排的服务器机柜、巨大的显示器和白板上密密麻麻的公式。

“这边。”

周宇轩推开一扇标着“高性能计算实验室”的门。

实验室里摆着十几台工作站，墙上挂着三块大屏幕，此刻正显示着复杂的网络拓扑图和实时数据流。

五个博士生围在白板前讨论着什么，赵明远站在中间，手里拿着记号笔，眉头紧锁。

“赵师兄，肖宿来了。”周宇轩说。

所有人都转过头来。

肖宿穿着简单的白色T恤和牛仔裤，身形还很稚嫩，看起来完全不像传说中的数学天才。

赵明远愣了一下，随即快步走过来：

“肖宿同学，久仰大名！我是赵明远，计算机系博三。”

肖宿点点头，和他握了握手。

“周宇轩应该跟你说了，我们有个难题想请你帮忙看看。”

赵明远开门见山，“来，这边请。”

他把肖宿带到白板前。

白板上写满了公式和伪代码，还贴了几张打印出来的图表。

“我们在做一个大规模图计算系统的优化项目。”

赵明远开始解释，“简单说，就是处理超大规模的图数据。比如社交网络、蛋白质相互作用网络、互联网链接关系这种。一个图可能有几十亿个节点，几百亿条边。”

肖宿安静地听着，眼睛盯着白板上的公式。

“传统的方法是图分割，把大图切成小块，分配到不同计算节点上处理。”

赵明远继续说，“但问题在于，很多图算法需要在不同分区间频繁通信。如果分割得不好，通信开销就会成为瓶颈，甚至比计算本身还耗时。”

他指了指白板上的一个复杂公式：

“我们的目标是找到最优的图分割方案，最小化跨分区的边数，也就是通信量。这是一个经典的图划分问题，但规模太大，精确求解不可能。”

实验室里另一个博士生补充道：

“更麻烦的是，很多真实世界的图都有特殊的结构。比如社交网络有社区结构，万维网链接有层级结构，生物网络有模块化结构。现有的通用分割算法往往忽略了这些结构特征，导致效果不佳。”

赵明远点头：

“所以我们想开发一种自适应的图分割算法，能自动发现图的结构特征，并据此优化分割方案。但这里面的数学建模非常困难。”

他转向肖宿，眼中带着期待。

“我们已经尝试了谱方法、多层细化、流算法……最好的结果也只是比现有方案提升15%左右。但我们相信理论上限应该能提升40%以上。”


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