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四川唯一的國家級應用數學中心在蓉揭牌

2020-05-18 來源:

四川唯一的國家級應用數學中心在蓉揭牌

主要建設3個平臺

●“數學與應用”協同平臺

●“數學為應用”交叉研究平臺

●“數學到應用”開發融通平臺

5個重點研究方向

●智能系統和數學信息技術

●信息融合及大數據技術

●控制科學數學基礎

●動態系統分析預測

●高性能科學計算及其應用研究

□四川在線記者 熊筱偉

5月14日,四川國家應用數學中心正式在蓉揭牌。

作為全國首批、四川唯一的國家級應用數學中心,這里研究的是國家和地方經濟發展面臨的關鍵性問題。當天下午,四川大學校園內,記者走進在建的中心,看到的實驗設備出乎意料:不僅有數控機床、大功率激光器、微電子打印機,還有飛艇、搭載汽油發動機的直升機……這些設備似乎和傳統印象中的“數學”沒啥關系。

應用數學究竟研究的是什么?它會給四川經濟發展帶來什么?

應用數學究竟“干什么”?

更多地解決現實存在的問題,通過構建模型等來反映事物間的規律

記者的第一個疑問,就從眼前這些“跨界”設備開始――應用數學中心為啥會用到它們?

對此,四川大學數學學院教授、四川國家應用數學中心主任羅懋康給了兩個理由:第一,這和應用數學究竟“干什么”有關;第二,和治學方法也有關。

應用數學究竟“干什么”?它和理論研究有啥區別?

羅懋康提到,像費馬大定理等由數學自身演化出的問題,人們一時半會兒很難看出有啥用,這就是理論研究――傳統印象中“一支筆、一疊厚厚稿紙,只顧埋頭演算的數學家”,往往就是做理論研究的。

而應用數學,更多要解決現實存在的問題?!跋袷謾C照相怎么才能更清晰、更真實,就是應用數學的課題之一?!?/p>

記者追問,讓手機照相更清晰更真實,不該是工程師或物理學家的工作嗎?數學家能做什么?

羅懋康進一步解釋:手機照相通常不如相機清楚,一個很大的原因是受制于體積,手機鏡頭孔徑不夠大,能照進去的光線也就少,成像質量差。手機廠商的解決辦法就是弄多個鏡頭,“一個鏡頭孔徑不夠大?多弄幾個,光通量也就大了?!?/p>

但多個鏡頭同時拍照帶來新問題――不同鏡頭位置不一樣,相片會有細小差別。怎么把幾張照片拼成一張?這就涉及應用數學家的工作:光線是怎么穿過鏡頭、路徑是怎樣的、怎樣散射反射……數學家通過數學公式歸納它們的規律。有了公式,技術人員就有了“說明書”,知道怎么編程讓幾張圖片合成一張。公式越精準,最終合成的圖片就越清晰、真實。

四川國家應用數學中心研究人員鄧科透露,中心已在和國內知名手機廠商開展合作。

“應用數學家做的,就是通過‘觀察提煉+邏輯推演’來構建模型和公式,反映事物間相互聯系和作用的規律?!绷_懋康表示,它為“從零到一”的原始創新奠定了基礎。

他也特別提到,相關公式和模型單靠數學家也搞不定,需要和相關行業專家合作,“這就是我們有那么多設備的原因――每涉足一個領域,我們都要專門學習和研究?!?/p>

中心主要研究什么?

推動太赫茲“照片”成為現實、掌握電磁波在固體材料中傳播的規律

四川國家應用數學中心主要研究什么?根據官方材料,其主要建設3個平臺:“數學與應用”協同平臺、“數學為應用”交叉研究平臺、“數學到應用”開發融通平臺,努力建成全省組織高水平應用數學和數學應用研究、培育高端數學應用人才、開展高級別應用交流的重大科技創新基地。

羅懋康介紹了5個重點研究方向:智能系統和數學信息技術、信息融合及大數據技術、控制科學數學基礎、動態系統分析預測、高性能科學計算及其應用研究。

除了和手機廠商合作,他還透露了兩個在做的具體應用場景:

一個涉及太赫茲在醫學檢測中的應用?!芭腦光對人體有一定影響。相對而言,太赫茲不存在安全性問題,但劣勢是照出來的片子和原始圖像比有變異。我們就是用數學方法來找到變異規律,為精準還原提供依據?!?/p>

另一個是非均勻介質中的電磁傳播?!半姶挪ㄉ钪泻艹R?,手機信號就是其中一種。在非均勻介質(如某些固體材料)中,電磁波是怎么傳播的,是我們要搞清楚的?!?/p>

目前,四川國家應用數學中心約有50人。鄧科介紹,中心近3年目標是構建產學研用交叉研究團隊,統籌支持數學及交叉科學研究,長遠目標是成為國際有影響的應用數學中心。


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