第107章 土豆与霓虹人(5K)
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东京大学,数理科学研究科,小西研究室。
羽生航平看见《拓扑学:东方天才为神经网络再添新作?》这一篇文章的时候总觉得不对劲。
今年29岁的羽生航平,是霓虹微分几何学界一颗冉冉升起的新星。
他的导师,是威尔莫曲面领域的权威小西直教授,从东京大学本科到博士,羽生航平的履历可以说十分优秀,所有专业课成绩近乎满分。
还发表了三篇关於威尔莫对称环面和管状曲面方向的$C1论文,他算得上是一步一个脚印,稳紮稳打培养出来的顶尖优等生了。
一开始他并不想看那篇文章,但得知这篇文章和漆昊有关後,羽生航平立刻把文章看了一遍,然後他的注意力全部集中到了那行式子上。
L(n)=inf—{Ψ∈n}sup—{∈I^5}M(Ψ())≥2π2
门,无穷维巴拿赫空间——Ψ,特徵提取器——羽生跟着这思路想了很久後,决定抛去这些概念。
让他最终做出决定的是2π2!
对於世界上任何一个研究威尔莫猜想的几何学家来说,都会被2π吸引。
威尔莫猜想,这个难题核心就是断言任何光滑地浸入三维欧氏空间的环面Σ,其威尔莫能量W(Σ)=∫ΣHPdA的下界恰好是2π2,且仅当环面是标准的克利福德环面时取等。
漆昊的这个式子,是在暗示他用一种全新的框架,给出了威尔莫猜想的证明?
羽生航平的心脏加速跳了起来。
他强迫自己冷静,试图将漆昊的思路,翻译成熟悉的微分几何语言。
「门这个由神经网络架构生成的函数空间,如果它的作用是特徵提取,在几何上,这不就是一种扫掠吗?」
「Ψ∈,遍历所有可能性寻找最优,这不就是极小极大理论的核心思想吗?寻找一个最优的扫掠,使得扫掠过程中遇到的最大障碍达到最小。」
「sup—{∈I^5}M(Ψ(),如果M是一个几何能量,这不就是AImgren——Pitts理论中的宽度概念吗?它代表了在一次扫掠中所能产生的能量的最大值。」
「所以,L(门),这个下确界,就是所有可能的扫掠族中宽度最小的那个,也就是极小极大值!」
当羽生航平将所有想法都凑到一起时,他不敢相信自己发现的东西。
那帮不了解威尔莫猜想的人,根本不知道漆昊在想什麽!
可以说是,漆昊的思路清晰得可怕!
他将环面的威尔莫能量问题,通过某种未知的对应关系,转化为了一个极小极大问题,他构造了一个5维参数化的扫掠Π,并得到了由这个扫掠体产生的极小极大宽度,其下界就是2π2。
漆昊用的是几何测度论工具?!
真是个天才啊!
羽生对漆昊的敬佩多了一分。
据他了解,漆昊之前才在代数几何、解析数论上取得了成果,没想到现在他居然能熟练使用几何测度论来尝试解决威尔莫猜想了。
这种天赋真让人羡慕又嫉妒。
激动过後,身为数学人的严谨性让他冷静了下来。
他将自己的推演和疑虑,带到了导师小西直的办公室。
小西直教授仔细听完羽生航平的汇报,又在电脑上反覆看着那张照片和相关的讨论後,一直没说话。
正当羽生以为自己的想法是错误的後,小西直说话了「羽生君,你的解读没有什麽问题,这个叫漆昊的年轻人,确实有几分想法,他竟然想到了将Almgren—Pitts理论应用於威尔莫猜想,呵呵,真是年轻啊。」
「正因为如此,这条路在今天,是走不通的,他的证明,存在着至少三个问题。
小西直转向白板,拿起笔,神情严肃了起来。
「Almgren—Pitts理论在1981年证明了,在三维流形中,极小极大方法可以得到一个平稳变分曲面。」
「但在低维情况下,虽然能保证光滑嵌入,却没能建立一个至关重要的定理,一个由k维参数族扫掠所捕获的极小曲面,其莫尔斯指标的上界就是k。」
「漆昊的I^5,也就是由5维参数空间控制的扫掠,他直接默认了抓取到的极小曲面指标不超过5,然後,他再套用乌尔巴诺教授对於S三维球面中指标≤5的极小曲面的分类结果,这些曲面只有球面和克利福德环面。」
「这是他得到2π2这个值的关键,但他如何证明扫掠参数维数≤曲面莫尔斯指标?所以这根本不对!」
小西直继续道:「还有,威尔莫能量在莫比乌斯变换下是不变的,这意味着我们可以将R中的问题共形提升到S中去解决,这很标准。」
「但漆昊没有给出任何论证,来保证他那个五维扫掠体,能够遍历所有共形等价於浸入环面的曲面,万一存在某个环面,就不在他这个扫掠体的等价类里呢?」
「那麽他的下界L
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