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chapter03(第2页)

孟镜年斟酌措辞,“一一,我绝对相信你的能力,但要实现如你所说的,单独构建一种人工智能算法,并且实现尽可能准确的天气预报,这对于一个本科生而言,可能有些超纲了。

事实上,这是世界上顶级的人工智能团队正在攻克的难题。”

林檎并未受打击,“可以告诉我难点具体在哪些方面吗?”

“解释起来可能有些枯燥。”

“没关系。

了解得越多,我越能知道怎么入手——如果不耽误你时间的话。”

“这倒不会。”

孟镜年笑说。

他合上笔记本,递还给林檎,从一旁拿过一叠A4纸,和一支红色圆珠笔。

“我们通常所说的大气,实际由压力、密度、风速、温度、湿度这7个物理量构成。”

孟镜年在白纸上,写下这几个物理量的简写。

“7个?”

“风速有z、v和x三个方向,所以加起来是7个。”

林檎点头,示意她跟上了,他可以继续往下说。

“状态方程、热力学和水汽方程、连续方程以及基于流体力学的运动方程——这是个矢量方程,可以拆成三个方向的单独公式——这样一共七个方程,构成了大气运动的基本方程组。

理论上,只要知道上述7个物理量的初始值,带入方程组,就能算出任一时刻的大气状况。”

林檎目不转睛地盯着孟镜年在空白纸上的板书,或许为了跟上解说速度,他写字要比平常潦草一些,但仍然是好看的。

“这就是现在天气预报的原理吗?”

林檎问。

“不完全是。

一一你们学了微积分吗?”

“学了。

数学是我们的核心课程之一。”

孟镜年点点头,“这7个方程,其中有5个是非线性偏微分方程。

非线性偏微分方程的求解,是公认的学术难题。”

林檎点头:“三体问题就是非线性偏微分方程。”

“三体问题仅仅三个质点就无法求解,而大气运动是一个极为复杂的混沌系统,其质点有无数个。”

“所谓的蝴蝶效应?”

“可以这样理解。”

“那现在的天气预报是怎么做的?”

“目前主流的天气预报是数值模拟,就是将连续的空间和时间离散化,按照经纬度,把空间划分成一个个网格……”

或许担心不好理解,孟镜年另取了一张空白A4纸,“拿热传导方程举例,传统方法是找到解,带入时间,就可以求得任一时间的温度。

但数值模拟的做法,是选取有限个点,以时间间隔往后推算后续的温度。”

在纸上做演算示范时,孟镜年看了林檎一眼。

读博自然不乏给导师做助教的机会,尤其他的导师还是一院之长,教学之外,更有其他职务与非职务性工作,忙得分身乏术。

孟镜年做助教时观察过院里学生,大抵只有三分之一在认真听讲。

他也是学生过来的,见怪不怪,也无意干涉谁在睡觉,谁又在正大光明刷手机。

虽然往后必然也会走上教学这条路,可他心里清楚自己并不那么适合做老师,因为心底深处有些厌恶懒惰和愚蠢,老师的基本素质却是诲人不倦。

他并不是一个有耐心的人,只不过善于伪装罢了。

而林檎,却比课堂上最认真的学生还要认真,仿佛他讲的内容真有那样精彩一样。

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