中國小夥破解“世紀難題”,將證明過程縮減為4行,網友:看不懂

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數學是一種創造的藝術,因為數學家能夠創造一種美好的新概念。此外,數學家本身的生活以及言行舉止像是一位藝術家,更深一層便是數學家自己也是這樣以為的。——哈爾莫斯

年少時奔赴異鄉,開啟了求學之路。求學路漫漫,他憑藉著自身智慧的大腦以及刻苦的精神,取得一次又一次優異的成績,並且解決了困擾科學界近30年的“世紀難題”,他就是華人數學家——黃皓。

保送北大,去美國讀博

黃皓,出生於汕頭,與另外一名著名數學家丘成桐是老鄉。十四歲的時候,他就離開了故鄉,獨自一人奔赴廣州就學,在外他發憤圖強,博學進取,最終取得優異的成績,被保送至北京大學攻讀數學專業。

在北京大學讀書期間,他參加了學校舉辦的第一屆“江澤涵”杯數學建模與計算機應用競賽,並且憑藉自己的努力,獲得了三等獎,著實令人敬佩。或許有的人會說,三等獎而已嘛,可是即使是三等獎,又是多少人可望而不可及的呢。因為此次獲獎,

北京大學數學百年學生名錄上便有了黃皓的名字。

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四年後,也就是2007年,他從北京大學畢業了,但他沒有停下求學的步伐,轉而去了美國攻讀博士。舉世聞名的數學家Benny Sudakov是他的老師,在美國,經歷了五年的求學旅程,他拿到了美國加州大學洛杉磯分校的博士學位。因為他的優秀,隨後兩年,黃皓受到邀請去訪問美國普林斯頓高等研究院。

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黃皓與靈敏度猜想的相遇

黃皓剛開始接觸布爾函數靈敏度猜想,就是在受邀訪問美國普林斯頓高等研究院的時候。那天陽光明媚,黃皓正和一位數學家Michael Saks共進午餐。閒談時,Michael Saks提到了布爾函數靈敏度猜想,求知的他,立馬對這樣一個簡潔卻令人心動的猜想產生了興趣。就在那一刻,求知若渴的黃皓便立即對此猜想產生了興趣。從那時起,黃皓為證明布爾函數靈敏度猜想不斷鑽研著、尋找答案。

每當他在學習新的知識,遇到新的難題,黃皓都會將他們與布爾函數靈敏度猜相結合,看彼此是否有關聯,是否能對靈敏度猜想提供幫助。他也曾談到,每一次發表了新的論文,都會回到這個問題上來。不僅如此,他會選擇在一段時間後放棄,先解決一些比較現實的問題。然天公不作美,整整五年,黃皓卻一直沒有進展。

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破解世界數學難題

一次次的失敗並沒有將黃皓擊垮。終於,在2018年有了進展,在他發現了Cauchy交錯定理後,黃皓意識到通過改變矩陣中的一些數字符號是可以推動完成這種方法。經過嘗試,皇天不負有心人,困惑科學界30年的“世紀難題”——布爾函數靈敏度猜想被黃皓證明出了。

當黃皓將自己關於布爾函數靈敏度猜想的6頁論文,其中的證明過程被縮減為四行,發表在期刊上時,引發了學術界的一陣轟動。黃皓的部分證明過程被公佈在網絡上時,很多網友表示看不懂。一位計算機科學教授曾說,這一猜想被證明,很多人都能說個好覺了。

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什麼是布爾函數靈敏度

三十年,是一個什麼樣的概念?三十年,足夠一個人從出生到成年到結婚再到生子;三十年,能夠讓一個人為夢想做出一定的成就;三十年,完全足夠一個人從默默無聞實習生奮鬥為可獨攬大權的總裁……然而這道難題,硬生生地困住了科學界諸多大神。

1992年,布爾函數敏感度猜想被人提出,隨著布爾函數敏感度猜想的提出,一批一批的數學家們為解決這個問題而努力鑽研、合作探討。還未涉及該領域的人可能會問,布爾函數是什麼?簡單來說,布爾函數能夠解決一些比較複雜的理論問題,是計算機的設計中所必須的基礎環節。除此之外,在密碼學中,布爾函數具有的性質能發揮關鍵性的作用,它是密碼技術中的重要工具。

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一直以來,科學家們都在找尋測量已知布爾函數的複雜性的方法,並且也研究出了一些方法,在這個過程中,科學家們也發現了測量布爾函數的複雜性的方法有一個統一的框架結構。然而,世事不盡如人意,“靈敏度”這樣一個指標卻不適用於統一的框架。(靈敏度也是一種權衡布爾函數複雜度的方法)

同年,曾有人提出,“靈敏度”是適用於統一框架的,然而,這個猜測僅僅是被人提出了,卻一直沒有人能夠將其證實。三十年來過去,這個猜想便一直是懸而未解。想必一定有人會有疑問,這個靈敏度猜想到底有什麼用呢?或許在文學界、在藝術界、在影視圈等,靈敏度猜想並沒有什麼作用,但是在數學界,在計算機科學等領域,靈敏度猜想的證明能極大地推動它們的發展。

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靈敏度猜想可以運用在很多例子上,它能在一定程度上幫助人們減少許多比必要的步驟、過程。列舉一些比較簡單易懂的例子,比如,在診斷患者前,醫生患者的測試可以儘量的減少;在對算法進行分類之前,機器學家檢查對象的特徵可以儘量的減少等等。

卡萊曾說,黃皓的證明令無數人興奮,他不僅解決了人們的困惑,他也帶來了一種新奇的方法,說不定,這種方法能夠給數學界甚至於其他學術領域都帶來更多、更重大的發現。

一位來自中國海濱城市的小夥,憑藉自身的鑽研精神,解決了困惑科學界30年的問題,著實令人感慨、令人欽佩。黃皓的經歷也告訴了我們,在面對難題無法攻破時,不要一直糾結於其中,試著先去解決當下更現實的問題,說不定能從中獲取靈感。


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