3 chapter03
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Chapter03
若要剖析內心,孟鏡年無疑是最不合適的那個物件。
林檎沉默了一會兒,主動轉移話題:“小舅,你論文定稿了嗎?”
“原本預備修改,放了兩天,懶得再動,等預答辯過後再說。”
“你也會擺爛嗎?”
“怎麼不會?”
“我一直覺得你是個完美主義的人。”
“完美主義並不是一個優點。”孟鏡年淡笑,“精力有限的時候,就顧不上完不完美了。”
“我原本擔心你答辯之前來找你,會耽誤你的時間,你這樣說我就放心了。”
“沒關係,無非一兩個小時時間,再忙也抽得出來。先和我說一說,具體是什麼樣的專案?”最後一摞書也拆開,孟鏡年加入理書的行列,將一些不常看的書籍,放到了黑色胡桃木書架的最頂上一排。
星期四來教室門口堵林檎的那男生,名叫閆明軒,是大氣科學學院大三的學生,如他所言,幾人組隊的競賽專案做到一半,其中一個同學跑路了。
林檎閒下來以後,與他見了一面,抽出時間看過他們的原始碼之後,還是把這爛攤子接了過來。
“是以天氣視覺化系統為主要功能做的一個小程式,交給我負責的是天氣預測這一塊。”
“做到哪一步了?”
林檎把手裡的幾本書放進書架,拍去手上灰塵,拿過一旁揹包裡的膝上型電腦,支在書桌上,開啟開發者後臺,調出使用者操作介面展示給孟鏡年。
孟鏡年放下書,走到她身邊去,手掌撐住桌沿,低頭往她的電腦螢幕上看去。
淡薄的熱意,與潔淨氣息一同靠近,林檎手指輕輕地攥了一下,又若無其事地鬆開。
“可操作嗎?”
“可以的。”
筆記本往孟鏡年那裡挪了挪,他手指點按觸控屏,體驗基本功能。
林檎不可控制地盯住他的手,分明的骨節,白皙手背上有若隱若現的青色靜脈血管。
忘了具體是在哪一年,孟鏡年成了她無話不談的大朋友。
而意識到自己對他的依賴變質,要到高三那一年。
時至今日,她依然試圖催眠自己,對孟鏡年的感情,或許僅僅只是對於朋友或者親人的無由親近。
可是對朋友,她不會想要去握一握那隻手,試一試是冰涼還是溫熱;不會想把自己的額頭捱上他上衣的衣襟;更不會僅僅嗅到他身上的氣息,就緊張得滿手薄汗。
“視覺化做得不錯,很簡潔明瞭。”孟鏡年問,“不知道需要我提供哪方便的幫助?”
林檎回神:“……天氣預測的模型,我有點不知道該從哪個方面入手。”
“你們當前的資料是怎麼獲取的?”
“爬蟲爬取的氣象網和衛星雲圖網等幾個網站的資料。”
“氣象網會提供相應的預測結果,你們在現有版塊加入進去,這應當不難?”
林檎搖搖頭,“我們專案報名的是人工智慧方向,僅僅只做資料爬取,不符合報名要求。”
孟鏡年想了想:“你希望實現什麼樣的功能?”
“基於神經網路演算法,構建一個自己的演算法模型。”
“對準確率有要求嗎?是短期預測還是中期預測?”
“一天至一週之內的結果預測,準確率當然是越高越好。”
“短期預測與中期預測,其實是兩個不同的研究方向。”孟鏡年斟酌措辭,“一一,我絕對相信你的能力,但要實現如你所說的,單獨構建一種人工智慧演算法,並且實現儘可能準確的天氣預報,這對於一個本科生而言,可能有些超綱了。事實上,這是世界上頂級的人工智慧團隊正在攻克的難題。”
林檎並未受打擊,“可以告訴我難點具體在哪些方面嗎?”
“解釋起來可能有些枯燥。”
“沒關係。瞭解得越多,我越能知道怎麼入手——如果不耽誤你時間的話。”
“這倒不會。”孟鏡年笑說。
他合上筆記本,遞還給林檎,從一旁拿過一疊A4紙,和一支紅色圓珠筆。
“我們通常所說的大氣,實際由壓力、密度、風速、溫度、溼度這7個物理量構成。”孟鏡年在白紙上,寫下這幾個物理量的簡寫。
“7個?”
“風速有z、v和x三個方向,所以加起來是7個。”
林檎點頭,示意她跟上了,他可以繼續往下說。
“狀態方程、熱力學和水汽方程、連續方程以及基於流體力學的運動方程——這是個向量方程,可以拆成三個方向的單獨公式——這樣一共七個方程,構成了大氣運動的基本方程組。理論上,只要知道上述7個物理量的初始值,帶入方程組,就能算出任一時刻的大氣狀況。”
林檎目不轉睛地盯著孟鏡年在空白紙上的板書,或許為了跟上解說速度,他寫字要比平常潦草一些,但仍然是好看的。
“這就是現在天氣預報的原理嗎?”林檎問。
“不完全是。一一你們學了微積分嗎?”
“學了。數學是我們的核心課程之一。”
孟鏡年點點頭,“這7個方程,其中有5個是非線性偏微分方程。非線性偏微分方程的求解,是公認的學術難題。”
林檎點頭:“三體問題就是非線性偏微分方程。”
“三體問題僅僅三個質點就無法求解,而大氣運動是一個極為複雜的混沌系統,其質點有無數個。”
“所謂的蝴蝶效應?”
“可以這樣理解。”
“那現在的天氣預報是怎麼做的?”
“目前主流的天氣預報是數值模擬,就是將連續的空間和時間離散化,按照經緯度,把空間劃分成一個個網格……”
或許擔心不好理解,孟鏡年另取了一張空白A4紙,“拿熱傳導方程舉例,傳統方法是找到解,帶入時間,就可以求得任一時間的溫度。但數值模擬的做法,是選取有限個點,以時間間隔往後推算後續的溫度。”
在紙上做演算示範時,孟鏡年看了林檎一眼。
讀博自然不乏給導師做助教的機會,尤其他的導師還是一院之長,教學之外,更有其他職務與非職務性工作,忙得分身乏術。孟鏡年做助教時觀察過院裡學生,大抵只有三分之一在認真聽講。他也是學生過來的,見怪不怪,也無意干涉誰在睡覺,誰又在正大光明刷手機。
雖然往後必然也會走上教學這條路,可他心裡清楚自己並不那麼適合做老師,因為心底深處有些厭惡懶惰和愚蠢,老師的基本素質卻是誨人不倦。他並不是一個有耐心的人,只不過善於偽裝罷了。
而林檎,卻比課堂上最認真的學生還要認真,彷彿他講的內容真有那樣精彩一樣。
孟鏡年稍有分神,直到林檎抬頭看了他一眼,他繼續說:“……要實現精準的數值模擬天氣預報,需要極其龐大的計算量,歐洲氣象中心的IFS系統,一次預測,需要三小時,15億次的運算。”
林檎自然懂得這是怎樣一個概念——要拿她這檯膝上型電腦做同樣的運算,估計得花上100年。
“受限於算力的影響,人工智慧確實是未來突破的方向。前一陣英偉達剛剛釋出了一個AI氣象模型,一一你關注過嗎?”
林檎點頭:“FourCastNet.不過我看報道,它雖然空間解析度很高,運算速度很快,但是準確率並不高。原因似乎是天氣預報是一個三維的系統,而FourCastNet只訓練了二維的資料。我查了一些資料,但還是沒有搞清楚三維的難點在哪裡。”
“或許因為三維的高度層是等壓層而非等高層,等壓層受緯度以及具體海拔的影響,沒有一個特定的規律,轉化為資料之後很難進行修正。難點就是,如何利用演算法,消除這樣的誤差。當然這只是我的一個判斷,演算法層面是人工智慧的領域,就不是我的長項了。”
孟鏡年將紅色圓珠筆放了下來。
林檎瞧著滿滿兩頁紙的內容,她一個自己專業課都似聽非聽的人,卻完完整整地聽完了孟鏡年的這一堂課,“……確實是我把這個問題想得太簡單了。”
“我相信未來的你一定能解決這個難題,構建一個絕對精準的AI演算法模型。”
“到時候發Nature,我讓你掛個二作。”
“那我拭目以待。”孟鏡年聲音帶笑。
林檎也笑了一聲。
孟鏡年看見這一閃而逝的笑容,難免有些意外。林檎是個不怎麼喜歡笑的人,雖然她並不難相處,但總是面無表情的一張臉,足以勸退所有意圖接近的人。
她笑起來是好看的,眉眼彎彎,多了兩分稚氣,好像才應當是她這個年紀,大多數年輕女孩蓬勃而輕盈的樣子。
窗外陽光,已漸漸變作一種焦糖般的色調,一場落日的序幕。
孟鏡年看一眼時間,快要到五點鐘了,這才意識到自己招待不周:“說了半天,還沒問你要不要喝點什麼。”
林檎脫口而出:“Wasser,bitte.Danke.”(請給我水,謝謝。)
孟鏡年一頓。
“……我是不是沒說對?”
“不,非常標準。你學了德語?”孟鏡年邊說,邊往廚房走去。
林檎不自覺地跟了過去,“之前笛笛不是說要去德國找你麼,臨時學了幾句簡單的會話。”
“還會說什麼?”
“tschüss、ja、nein……kaffee、wein、brot以及一些入門的簡單詞彙,還有……”那句話在腦子裡過了一遍,像塊燒紅烙鐵燙了她的神經一下,她立即住聲。
“還有什麼?”孟鏡年拉開冰箱門。
林檎搖頭,“……沒。別的想不起來了。”