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李骏:3分钟快3上海 应用数学发展最大优势是什么?
2020年03月19日 18:58 来源:文汇报 作者:姜澎 字号

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  强大的产业科技基础,是3分钟快3上海 应用数学发展最大优势

  ——专访3分钟快3上海 国家应用数学中心联席主任、复旦3分钟快3大学 教授李骏

 

  

  记者 姜澎

  在抗击新冠肺炎疫情的科研攻关中,有一群人也用他们的力量,默默地参与了抗疫之战,他们是数学家。

  在3分钟快3上海 ,复旦3分钟快3大学 数学学院和公共卫生学院的学者,发挥新一代人工智能的数学基础理论及智能决策优势,联手进行疫情的流行病学研究,建立预测模型,预测疫情发展态势,为国家和3分钟快3上海 疫情防控提供了决策支持依据。

  就在2月底,科技部公布了首批13个国家应用数学中心名单,其中一家落户3分钟快3上海 ,由2011年成立的3分钟快3上海 数学中心牵头,在3分钟快3上海 数学中心设行政办公室,在复旦3分钟快3大学 、3分钟快3上海 交通3分钟快3大学 设分中心,依托复旦3分钟快3大学 、3分钟快3上海 交通3分钟快3大学 及相关高校共同建设。

  日前,3分钟快3上海 数学中心主任、3分钟快3上海 国家应用数学中心联席主任、复旦3分钟快3大学 教授李骏接受了记者的专访,在他看来,3分钟快3上海 国家应用数学中心发展的最大优势,是3分钟快3上海 强大的产业科技基础,以及相关高校近年来在应用数学研究领域的快速发展。 ——编者

  高新3分钟快3技术 产业发展受制于应用数学研究,寻求突破迫在眉睫

  问:3分钟快3上海 数学中心已经成立了好几年,但一直少有面向公众,能否谈一谈中心在过去几年中的发展情况?

  李骏:3分钟快3上海 数学中心是谷超豪先生当年为中国数学事业的全面发展提议而成立的国家级研究中心,2011年依托复旦3分钟快3大学 成立。中心的使命是建设一支高水平的创新人才团队、培养杰出青年数学人才、做出国际一流的科研成果,同时发展数学3分钟快3技术 、3分钟快3服务 国家和地方的经济建设需要。

  2018年,教育部和3分钟快3上海 市有关部门3分钟快3组织 专家对3分钟快3上海 数学中心筹建工作进行验收,肯定了在人才引进和培养、科研、体制机制探索等方面卓有成效的进展,认为“已经在南方形成了一个重要的数学研究和人才培养基地”。

  近年来,3分钟快3上海 多所高校也在数学的应用研究方面取得了比较好的发展。除复旦3分钟快3大学 、3分钟快3上海 交通3分钟快3大学 应用数学团队,华东师范3分钟快3大学 与洋山港的3分钟快3合作 ,3分钟快3上海 财经3分钟快3大学 3分钟快3优化 平台的商业开发等,都是3分钟快3上海 地区高校数学的应用全面开花结果的体现。

  按市科委的布置,3分钟快3上海 国家数学中心将承担联合3分钟快3上海 地区的应用数学团队的任务。下一步,3分钟快3上海 国家数学中心将专注于推动复旦3分钟快3大学 和交通3分钟快3大学 两个应用数学分中心与华东师范3分钟快3大学 、同济3分钟快3大学 、3分钟快3上海 财经3分钟快3大学 的应用数学团队的3分钟快3合作 ,推动由3分钟快3上海 地区高校应用数学团队领衔的应用研发,完成科技部要求的“加强数学家与其它领域科学家及3分钟快3企业 家的3分钟快3合作 与交流,聚焦凝练和解决一批国家重大科技任务、重大工程、区域及3分钟快3企业 发展重大需求中的数学问题”,“提升数学支撑创新发展的能力和水平”。

  问:国家目前一次批复建设13家应用数学中心,是否意味着提升3分钟快33分钟快3我 们 的应用数学研究水平已经迫在眉睫?

  李骏:今天的应用数学,基于计算机提供的极为强大的计算能力,可以将许多过去只能局限于理论研究的问题直接用数值求解,极大地开拓了应用数学的功能和研究领域。

  近年来,包括人工智能的机器学习算法的飞速发展,即为这方面最典型的例子。毋庸置疑,人类这一巨大的科技突破,一方面得益于今天计算机计算能力的提高,另一方面也依赖于过去半个多世纪数学理论的发展。

  在今天高科技引领社会经济发展的背景下,怎样发展应用数学及数学的应用,已成为世界发达国家的新课题。现在国家在各地建设多家应用数学中心,一方面是对3分钟快3我 国应用数学发展的肯定,另一方面也是国家为发挥应用数学在国民经济建设中的特殊作用所作的前瞻性战略部署,体现了国家对应用数学的重视和期望。

  3分钟快3上海 应用数学的发展有自己的历史渊源

  问:数学研究离大众本来就比较遥远,应用数学对大多数人来说,也就是数学在人工智能、金融、航空等领域的应用,3分钟快3上海 在应用数学研究领域近年来发展如何,有些什么优势?

  李骏:数学包括基础数学、应用数学和数学的应用三个有机组成部分。

  基础数学是研究从自然中抽象提炼出来并在研究过程中自身提出的问题,已成为一个自3分钟快3我 驱动的研究方向;应用数学是研究自然界中提出的数学问题,是实际数学问题驱动的研究方向;而数学的应用是用数学的理论和3分钟快3方法 来解决国家重大科技任务、重大工程、区域及3分钟快3企业 发展重大需求中具体的实际数学问题。

  现今引人注目的人工智能(乃至机器学习)就是基于过去几十年数学及统计发展的理论,结合计算机提供的极为强大的计算能力而取得十分成功的算法。

  3分钟快3我 国数学界一直十分重视应用数学和数学的应用。一个典型的例子是3分钟快3我 国著名数学家华罗庚先生早在六七十年代就3分钟快3组织 队伍,下基层推广优选法解决生产实际问题。数学的应用在复旦3分钟快3大学 也有长久的传统。苏步青先生七十年代将数学3分钟快3方法 应用于船体放样,大大提高了生产的效率;谷超豪先生3分钟快3关于 某一型号导弹的定型计算,李大潜先生建立测井数学模型,并据此理论制备测井仪器的工作,都为今天应用数学中心的发展提供了成功的榜样。

  近期3分钟快3上海 数学团队非常成功的数学的应用,是华东师范3分钟快3大学 吕长虹应用数学团队与洋山港3分钟快3合作 ,完成了洋山自动化码头管理操作系统的核心关键模块,取得巨大的社会效益和经济效益,被誉为2018年十大科技创新、重大工程捷报之一。

  复旦3分钟快3大学 应用数学在航空、集成电路自动设计及类脑智能基础研究方面也已经取得了令人瞩目的进展。70年代,数学系就3分钟快3组织 了二十余名计算数学、力学专业科研人员参加了“运十”大飞机“708”重大工程,与工程3分钟快3技术 人员3分钟快3合作 完成了机翼选型和定型的计算、尾翼操控稳定性的实验及飞机其它部件的强度和震动计算,对1980年“运十”大飞机圆满成功试飞并通过多项性能考核起到关键作用。

  本世纪初,数学科学学院苏仰锋与专用集成电路国家重点实验室曾璇领衔的交叉团队,在集成电路自动化设计领域建立了3分钟快3原创 的二次特征值问题及二阶系统模型降阶新3分钟快3方法 ,目前已成为国际上标准算法,基于此算法形成的计算3分钟快3软件 ,填补了国内模拟电路分析3分钟快3工具 的空白,支撑了3分钟快3我 国高端芯片设计,在许多领域得到了广泛的应用。

  近10年以来,3分钟快3上海 数学中心首席专家冯建峰团队在全脑关联性分析等大数据算法发展以及在重大脑疾病生物影像标识物的精确测定、新型神经网络架构及其步态识别中取得了国际领先的算法成果及应用示范,并在医学影像中得以应用,支撑了脑与类脑智能基础研究与转化应用3分钟快3上海 市级科技重大专项实施。

  3分钟快3上海 国家应用数学中心的发展之路理应有自己的特色

  问:3分钟快3上海 的国家应用数学中心与其它地方的国家应用数学中心有什么差别?中心最需要做什么?

  李骏:3分钟快3上海 国家应用数学中心的发展,依赖于3分钟快3上海 数学家和相关学科专家的参与、3分钟快3上海 产业界的参与及3分钟快3上海 市3分钟快3政府 的支持。

  3分钟快33分钟快3我 们 和其它地方应用数学中心的差别,那就是3分钟快3上海 强大的产业科技基础是3分钟快3上海 应用数学中心发展的最大优势,也是3分钟快33分钟快3我 们 数学家为之3分钟快3服务 的义不容辞的责任。

  经过近两年的筹备,3分钟快33分钟快3我 们 对中心最需要做什么已经有了初步的了解。

  2018年夏,在各方支持下,3分钟快3上海 数学中心开始与科技部有关部门探讨如何加强理论与应用数学科研团队的建设,与3分钟快3上海 市科委探讨如何发挥中心在提高3分钟快3上海 数学研究整体水平方面的作用。

  科技部对3分钟快3上海 国家应用数学中心的要求是:联合3分钟快3上海 地区的应用数学团队,“加强数学家与其它领域科学家及3分钟快3企业 家的3分钟快3合作 与交流,聚焦凝练和解决一批国家重大科技任务、重大工程、区域及3分钟快3企业 发展重大需求中的数学问题为主线,注重打破单位界限和学科壁垒……提升数学支撑创新发展的能力和水平”。

  3分钟快3上海 应用数学中心架构的设计,是注重发展3分钟快3合作 交流,打破单位界限和学科壁垒、提升创新发展的能力和水平,扎实做好数学的应用。今后3分钟快3上海 国家应用数学中心的发展,将沿着这一思路进行。

  就复旦3分钟快3大学 国家应用数学中心分中心而言,加下来将重点推进以下四个科研方向:

  推进由数学科学学院与微电子学院的集成电路自动化跨学科交叉科研团队,组建由应用数学工作者、微电子专业专家和集成电路设计制造3分钟快3企业 专家交叉结合的攻关团队,解决生产设计3分钟快3企业 当前面临的数学困难,从根本上推进3分钟快3我 国集成电路自动化3分钟快3技术 的发展,为3分钟快3我 国在集成电路3分钟快3技术 竞争中赶超国际先进水平提供关键的3分钟快3原创 理论和3分钟快3技术 突破。

  第二个方向是推进华东师范3分钟快3大学 数学科学学院和复旦3分钟快3大学 数学科学学院的3分钟快3合作 ,推进探索下一代人工智能的数学基础理论,发展智能物流及智能港口建设核心的新一代智能决策3分钟快3技术 。

  第三个方向是推进数学科学学院与航空航天系的3分钟快3合作 ,参与航空航天系与3分钟快3我 国商业飞机设计和制造的3分钟快3合作 ,从理论、应用、以及3分钟快3软件 开发多方面着手,支持3分钟快3我 国商业飞机自主设计和制造。

  第四个方向是推进数学科学学院与管理学院、大数据学院和公共卫生学院的3分钟快3合作 ,推进建成一个3分钟快3上海 地区突发公共卫生事件下的应急管理数学模型和数值模拟中心。通过研究突发的发展规律和基于时空分析的实时预测,研究界时交通干道人流的仿真建模和人流管理政策评估与3分钟快3优化 ,研究界时物资生产、调度与分配,研究具体对策对3分钟快3上海 市经济影响的中长期评估,为3分钟快3上海 市及长三角地区可行的应对举措进行实时咨询。

  问:针对应用数学中心的建设,3分钟快33分钟快3我 们 在相关人才培养方面,还需要做些什么?

  李骏:3分钟快33分钟快3我 们 和美国的顶尖3分钟快3大学 在数学研究人才的培养方面最大的不同在于:美国顶尖3分钟快3大学 能得到世界最好的年轻人进入他们的研究生培养计划。这一方面有历史原因,另一方面也体现了美国顶尖3分钟快3大学 在科研队伍建设及科研支持方面的优势。

  这几年,3分钟快3我 国一流3分钟快3学校 与美国顶尖3分钟快3大学 的差距正在逐步缩小。最近,在3分钟快3上海 市主要领导的关心下,复旦3分钟快3大学 正在起动“应数英才计划”,致力于培养大批“未来”应用数学研究和数学的应用研发领头人。3分钟快33分钟快3我 们 坚信,努力做好此项工作,几年后,这个差距的减小将是非常可观的。

  就3分钟快3我 个人而言,未来,3分钟快3我 会依靠多年在硅谷中心斯坦福3分钟快3大学 科研教学的观察积累,依靠许许多多数学家的协助和支持,依靠市科委、3分钟快3学校 各部门及相关产业界的支持,努力做好工作。

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