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3 chapter03

Chapter03

若要剖析内心,孟镜年无疑是最不合适的那个对象。

林檎沉默了一会儿,主动转移话题:“小舅,你论文定稿了吗?”

“原本预备修改,放了两天,懒得再动,等预答辩过后再说。”

“你也会摆烂吗?”

“怎么不会?”

“我一直觉得你是个完美主义的人。”

“完美主义并不是一个优点。”孟镜年淡笑,“精力有限的时候,就顾不上完不完美了。”

“我原本担心你答辩之前来找你,会耽误你的时间,你这样说我就放心了。”

“没关系,无非一两个小时时间,再忙也抽得出来。先和我说一说,具体是什么样的项目?”最后一摞书也拆开,孟镜年加入理书的行列,将一些不常看的书籍,放到了黑色胡桃木书架的最顶上一排。

星期四来教室门口堵林檎的那男生,名叫闫明轩,是大气科学学院大三的学生,如他所言,几人组队的竞赛项目做到一半,其中一个同学跑路了。

林檎闲下来以后,与他见了一面,抽出时间看过他们的源代码之后,还是把这烂摊子接了过来。

“是以天气可视化系统为主要功能做的一个小程序,交给我负责的是天气预测这一块。”

“做到哪一步了?”

林檎把手里的几本书放进书架,拍去手上灰尘,拿过一旁背包里的笔记本电脑,支在书桌上,打开开发者后台,调出用户操作界面展示给孟镜年。

孟镜年放下书,走到她身边去,手掌撑住桌沿,低头往她的电脑屏幕上看去。

淡薄的热意,与洁净气息一同靠近,林檎手指轻轻地攥了一下,又若无其事地松开。

“可操作吗?”

“可以的。”

笔记本往孟镜年那里挪了挪,他手指点按触控屏,体验基本功能。

林檎不可控制地盯住他的手,分明的骨节,白皙手背上有若隐若现的青色静脉血管。

忘了具体是在哪一年,孟镜年成了她无话不谈的大朋友。

而意识到自己对他的依赖变质,要到高三那一年。

时至今日,她依然试图催眠自己,对孟镜年的感情,或许仅仅只是对于朋友或者亲人的无由亲近。

可是对朋友,她不会想要去握一握那只手,试一试是冰凉还是温热;不会想把自己的额头挨上他上衣的衣襟;更不会仅仅嗅到他身上的气息,就紧张得满手薄汗。

“可视化做得不错,很简洁明了。”孟镜年问,“不知道需要我提供哪方便的帮助?”

林檎回神:“……天气预测的模型,我有点不知道该从哪个方面入手。”

“你们当前的数据是怎么获取的?”

“爬虫爬取的气象网和卫星云图网等几个网站的数据。”

“气象网会提供相应的预测结果,你们在现有版块加入进去,这应当不难?”

林檎摇摇头,“我们项目报名的是人工智能方向,仅仅只做数据爬取,不符合报名要求。”

孟镜年想了想:“你希望实现什么样的功能?”

“基于神经网络算法,构建一个自己的算法模型。”

“对准确率有要求吗?是短期预测还是中期预测?”

“一天至一周之内的结果预测,准确率当然是越高越好。”

“短期预测与中期预测,其实是两个不同的研究方向。”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。

孟镜年稍有分神,直到林檎抬头看了他一眼,他继续说:“……要实现精准的数值模拟天气预报,需要极其庞大的计算量,欧洲气象中心的IFS系统,一次预测,需要三小时,15亿次的运算。”

林檎自然懂得这是怎样一个概念——要拿她这台笔记本电脑做同样的运算,估计得花上100年。

“受限于算力的影响,人工智能确实是未来突破的方向。前一阵英伟达刚刚发布了一个AI气象模型,一一你关注过吗?”

林檎点头:“FourCastNet.不过我看报道,它虽然空间分辨率很高,运算速度很快,但是准确率并不高。原因似乎是天气预报是一个三维的系统,而FourCastNet只训练了二维的数据。我查了一些资料,但还是没有搞清楚三维的难点在哪里。”

“或许因为三维的高度层是等压层而非等高层,等压层受纬度以及具体海拔的影响,没有一个特定的规律,转化为数据之后很难进行修正。难点就是,如何利用算法,消除这样的误差。当然这只是我的一个判断,算法层面是人工智能的领域,就不是我的长项了。”

孟镜年将红色圆珠笔放了下来。

林檎瞧着满满两页纸的内容,她一个自己专业课都似听非听的人,却完完整整地听完了孟镜年的这一堂课,“……确实是我把这个问题想得太简单了。”

“我相信未来的你一定能解决这个难题,构建一个绝对精准的AI算法模型。”

“到时候发Nature,我让你挂个二作。”

“那我拭目以待。”孟镜年声音带笑。

林檎也笑了一声。

孟镜年看见这一闪而逝的笑容,难免有些意外。林檎是个不怎么喜欢笑的人,虽然她并不难相处,但总是面无表情的一张脸,足以劝退所有意图接近的人。

她笑起来是好看的,眉眼弯弯,多了两分稚气,好像才应当是她这个年纪,大多数年轻女孩蓬勃而轻盈的样子。

窗外阳光,已渐渐变作一种焦糖般的色调,一场落日的序幕。

孟镜年看一眼时间,快要到五点钟了,这才意识到自己招待不周:“说了半天,还没问你要不要喝点什么。”

林檎脱口而出:“Wasser,bitte.Danke.”(请给我水,谢谢。)

孟镜年一顿。

“……我是不是没说对?”

“不,非常标准。你学了德语?”孟镜年边说,边往厨房走去。

林檎不自觉地跟了过去,“之前笛笛不是说要去德国找你么,临时学了几句简单的会话。”

“还会说什么?”

“tschüss、ja、nein……kaffee、wein、brot以及一些入门的简单词汇,还有……”那句话在脑子里过了一遍,像块烧红烙铁烫了她的神经一下,她立即住声。

“还有什么?”孟镜年拉开冰箱门。

林檎摇头,“……没。别的想不起来了。”

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