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6、数学研究所与新的方向 ...
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周末的清晨,阳光透过薄雾洒在校园里。集训队的同学们在教练的带领下,坐上大巴,前往位于市郊的数学研究所。
“听说今天会有院士来讲课,你们可要好好听。”教练在车上叮嘱道。
“放心吧教练!”陆野拍着胸脯,“我一定认真记笔记!”
“别光记,要理解。”贺临舟在一旁补充。
“我知道啦,你怎么比教练还啰嗦。”陆野立刻炸毛。
大巴车缓缓驶入研究所的园区。一栋栋简洁的白色建筑坐落在绿树之间,安静而肃穆。下车后,同学们被分成几个小组,在研究员的带领下参观各个实验室。
“这里是计算数学实验室,主要做数值分析和高性能计算。”一位年轻的女研究员介绍道,“你们看到的这台超级计算机,主要用于求解大规模的工程和物理问题。”
“哇,这么厉害!”陆野瞪大了眼睛,“它能帮我们做题吗?”
研究员笑了笑:“它主要解决的是需要大量计算的问题,而你们的竞赛题更考验思维和方法。不过,很多数学方法的灵感,正是来自这些实际问题。”
参观结束后,大家来到报告厅。一位头发花白、精神矍铄的老院士走上讲台,全场立刻安静下来。
“同学们,很高兴见到你们。”院士的声音沉稳而有力,“你们是中国数学未来的希望。今天我不想讲太多复杂的定理,只想和大家聊聊‘为什么学数学’以及‘数学通向哪里’。”
他从历史讲到现代,从纯粹数学讲到应用数学,用一个个生动的例子告诉大家,数学不仅是解题的技巧,更是理解世界的方式。
“很多同学可能会问,我们现在学的这些抽象概念,在将来有什么用?”院士微微一笑,“我的回答是:很多伟大的数学理论,在诞生之初并不知道会有什么用,但它们最终改变了世界。学好数学,不仅能让你在竞赛中取得好成绩,更能让你拥有强大的思维能力,去面对未知的挑战。”
讲到最后,院士鼓励大家:“无论你们将来选择纯数学、应用数学,还是其他领域,都希望你们保持对数学的热爱,保持好奇心和坚韧不拔的精神。”
报告结束后,是互动提问环节。同学们踊跃举手。
“院士您好,我想问一下,科研和竞赛最大的区别是什么?”一个男生问道。
“最大的区别在于问题的来源。”院士回答,“竞赛题是人为设计的,通常有明确的解法和标准答案;而科研问题往往来自现实世界或数学内部的矛盾,没有现成的答案,甚至不知道是否有答案。科研需要更多的耐心、合作和长期的投入。”
轮到陆野时,他有些紧张地站起来:“院士您好,我想问,如何找到自己真正感兴趣的方向?”
院士笑了笑:“这是一个很好的问题。我的建议是:多尝试,多阅读,多和优秀的老师、同学交流。不要过早地给自己设限,纯数和应数并不是非此即彼的选择。很多优秀的数学家,既有深刻的理论贡献,也能解决重要的实际问题。”
交流结束后,大家在研究所的门口合影留念。走出研究所时,陆野还沉浸在刚才的报告中。
“怎么样,有什么感想?”贺临舟问。
“感觉……打开了一扇新的大门。”陆野若有所思,“以前我只想着怎么把题做出来,拿到高分。但今天听了院士的话,我开始好奇这些数学背后的意义,以及它们能用来做什么。”
“这是个好的开始。”贺临舟点头,“竞赛之外,还有更广阔的数学世界。”
“你呢?”陆野反问,“你没想过以后要做什么吗?”
“我喜欢纯粹数学的优美。”贺临舟想了想,“但我也对数学在物理和工程中的应用感兴趣。也许我会尝试做一些跨学科的研究。”
“听起来很酷。”陆野的眼睛里闪着光,“那我呢?我可能更偏向应用吧,比如用数学解决一些实际问题。”
“无论你选择哪个方向,我都会支持你。”贺临舟看着他,“而且,无论选择什么,扎实的基础都很重要。”
“嗯!”陆野用力点头,“我们一起加油!”
回到学校后,教练宣布了一个新的安排:为了让大家了解不同的数学方向,接下来两周将举办一系列的专题讲座,涵盖从数论、代数到概率统计、计算数学等多个领域。
“太好了!”陆野兴奋地说,“这样我就能多了解一些方向了。”
“别只顾着兴奋,别忘了每天的基础训练。”贺临舟提醒道。
“知道啦,你怎么这么啰嗦。”陆野嘴上嫌弃,心里却很感激贺临舟一直以来的提醒和帮助。
专题讲座开始后,同学们像海绵一样吸收着新的知识。陆野对计算数学的讲座特别感兴趣,第一次了解到数学在天气预报、金融风险、人工智能等领域的应用。
“原来数学还能做这么多事!”他在笔记本上飞快地记录着,“我以前真是太井底之蛙了。”
“这只是开始。”贺临舟笑着说,“世界很大,数学无处不在。”
讲座结束后,教练给大家布置了一个特殊的任务:每组选择一个感兴趣的实际问题,尝试用所学的数学知识进行分析和建模,并在两周后做一个小型报告。
“这不就是个小型科研项目吗?”沈策兴奋地说,“太酷了!”
“我们选什么主题呢?”陆野问道。
“要不我们选交通流的建模?”贺临舟提议,“这个问题既有趣,又有很多数学工具可以用。”
“好主意!”陆野点头,“我最近正好对这个感兴趣。”
于是,他们和另外两位同学组成了小组,开始查阅资料、建立模型、编写代码进行模拟。陆野负责数据处理和可视化,贺临舟负责模型的数学分析,另外两位同学则分别负责文献综述和实验设计。
“这个模型的关键在于守恒律。”贺临舟在白板上写下几个关键的方程,“我们需要考虑车流的密度、速度和流量之间的关系。”
“我来处理数据。”陆野打开电脑,“我可以用真实的交通数据来验证我们的模型。”
小组合作的过程并非一帆风顺。有时候会因为参数的选择而争论不休,有时候又会因为代码的bug而焦头烂额。
“这个参数为什么要这样选?”一位组员问道。
“因为它代表了司机的反应时间。”贺临舟耐心解释,“我们可以通过敏感性分析来验证这个选择是否合理。”
“代码又跑不动了!”陆野抓狂地敲着键盘。
“别急,我们一起找bug。”贺临舟走过来,和他一起检查代码。
经过几天的努力,他们的模型终于能够较好地模拟真实的交通流现象。两周后的小型报告会上,他们的成果获得了教练和同学们的一致好评。
“你们的模型虽然简单,但抓住了问题的本质。”教练评价道,“特别是数据验证的部分做得很好。”
“谢谢教练!”陆野和贺临舟相视一笑,心里充满了成就感。
报告会结束后,教练私下找陆野和贺临舟谈话。
“你们两个很有潜力。”教练看着他们,“如果你们愿意,我可以推荐你们参加一个青年数学夏令营,那里会有更多前沿的讲座和项目机会。”
“真的吗?”陆野眼睛一亮,“我们当然愿意!”
“谢谢教练的推荐。”贺临舟也点头致谢。
“不过有个条件。”教练微笑着说,“夏令营的选拔很严格,你们需要在接下来的一个月里完成一个更有挑战性的项目,并提交一份英文报告。”
“没问题!”陆野立刻答应下来,“我们一定能完成!”
“我就喜欢你们这股劲儿。”教练满意地点点头,“去吧,别让我失望。”
走出办公室,陆野兴奋得几乎要跳起来:“太好了!这是一个难得的机会!”
“别太激动,先把计划做好。”贺临舟冷静地说,“我们需要选一个既有意义又能在一个月内完成的题目。”
“要不我们做一个关于疫情传播的数学模型?”陆野提议,“这个问题很有现实意义,而且我对它也很感兴趣。”
“好主意。”贺临舟点头,“这个问题涉及到微分方程、网络分析和概率统计等多个方面,正好可以综合运用我们所学的知识。”
“太棒了!”陆野激动地说,“我们现在就开始吧!”
“先别急,我们先做一个详细的计划。”贺临舟拉着他,“确定问题边界、数据来源、模型框架、评估指标,然后再开始动手。”
“好吧,听你的。”陆野虽然有些迫不及待,但也知道贺临舟说得对。
接下来的一个月,他们几乎把所有的课余时间都投入到了这个项目中。白天上课,晚上查资料、建模型、写代码、做实验。
“这个参数应该怎么估计?”陆野看着一堆数据,有些无从下手。
“我们可以用极大似然估计。”贺临舟耐心地讲解,“或者用贝叶斯方法,考虑参数的不确定性。”
“这个代码跑得太慢了。”陆野抱怨道。
“我来帮你优化一下。”贺临舟检查了一下代码,“这里可以用向量化操作代替循环,速度会快很多。”
“哇,真的快了好多!”陆野惊喜地说,“你太厉害了!”
“别夸我,我们是一个团队。”贺临舟笑了笑。
一个月后,他们的报告完成了。这是一份内容详实、逻辑清晰的英文报告,不仅包含了模型的建立和分析,还通过真实数据进行了验证,并对模型的优缺点和未来改进方向进行了讨论。
“我觉得我们这次真的尽力了。”陆野看着打印出来的报告,心里充满了成就感。
“是的,我们尽力了。”贺临舟点头,“无论结果如何,我们都应该为自己感到骄傲。”
提交报告的那天晚上,他们在校园里散了很久的步。
“你说,我们会被录取吗?”陆野有些忐忑地问。
“我不知道。”贺临舟诚实地说,“但我知道,我们已经做了我们能做的一切。”
“嗯。”陆野点头,“无论结果如何,我们都不会后悔。”
“对了,”贺临舟忽然说,“我妈今天给我打电话,问我暑假回不回家。”
“你要回去吗?”陆野问。
“我可能会回去几天。”贺临舟想了想,“但我想先等夏令营的结果。”
“好。”陆野点头,“我也想等结果出来再做安排。”
“还有,”贺临舟看着他,“关于我们之前说的,等我们成年后再考虑把彼此介绍给家人的事情,我一直在想。”
“你想什么?”陆野紧张地问。
“我想,无论将来我们选择什么方向,无论我们身在何处,我都希望能和你一起走下去。”贺临舟认真地说,“当然,这一切都等我们成年以后再正式决定。”
陆野的心跳瞬间加速,脸上不由自主地红了。他看着贺临舟,眼睛里闪烁着泪光:“我也是。”
“好。”贺临舟笑了笑,伸出手,“拉钩。”
陆野伸出手,和他拉了拉钩。风从操场边吹来,带着一丝凉意,却吹不散他们心里的温暖。
几天后,夏令营的录取结果公布了。他们两个都被录取了。
“我们被录取了!”陆野兴奋地抱住贺临舟,“我们真的被录取了!”
“是的,我们被录取了。”贺临舟也很开心,轻轻拍了拍他的背,“恭喜你。”
“这只是一个新的开始。”陆野松开他,眼里闪烁着对未来的憧憬,“我们还有很多事情要做,很多知识要学,很多目标要实现。”
“一起。”贺临舟点头。
“一起。”陆野重复道。
他们并肩走在校园的小路上,夕阳把他们的影子拉得很长。在这个充满机遇和挑战的夏天,两个少年的心紧紧相连,一起向着更广阔的数学世界出发。