返回第74章 第一层考验(求收藏求追读求月票)  学霸的模拟器系统首页

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他立刻进入模擬空间。

【注入模擬时长:500小时,指定模块:【希尔伯特变换】】

【模擬开始…】

【第45小时,你彻底打碎了实空间积分的牢笼,跃迁至频域上帝视角。你洞悉了希尔伯特变换的本质——它並非一种变换,而是一种对所有频率分量进行π/2相位旋转的宇宙法则。认知框架被彻底重构。】

【知识模块『希尔伯特变换』等级提升:lv.0 -> lv.1概念认知】

【第198小时,你掌握了在频域中利用快速傅立叶变换(fft)实现卷积运算的范式。通过构建一个sgn(w)的符號函数,你成功绕开了实空间中那个无穷积分的陷阱。】

【知识模块『希尔伯特变换』等级提升:lv.1 -> lv.2范式掌握】

【警告:缺少前置知识模块【复变函数 lv.2】,无法继续模擬提升!】

【模擬结束。】

【模擬时长剩余:4199小时30分钟】

林允寧睁开眼,长出了一口气。

lv.2,足够支撑他构建一个数值稳定的优化模型了。

下一秒,他现实中的双手,动了。

这一次,他敲击键盘的声音不再像之前那般狂风暴雨,而是变得沉稳、精准,富有节奏感。

他没有从头写起,而是引入了科学计算库scipy中的优化模块least_squares。

import numpy as np

from scipy.fftpack import fft, ifft

from scipy.optimize import least_squares

“他好像想明白什么了……”

刘伟敏锐地捕捉到了这一点,“看他的气质都不一样了,好像胸有成竹似的。”

大导演並没说错,此时林允寧的思路清晰无比:

第一步,先对包含噪声的实验数据进行傅立叶变换。

第二步,利用k-k关係(希尔伯特变换)构建物理响应的复数模型。

第三步,將理论模型卷积上仪器响应函数。

第四步,在频域中,將理论结果与实验数据进行比对,计算它们的加权“卡方残差”。

第五步,通过加权最小二乘法,不断优化理论模型的初始参数,直到缩减卡方(x2/自由度)≈1为止。

这是一个完美的闭环。

他定义了一个目標函数,其输入是待求解的模型参数,输出是理论模型与实验数据之间的残差。

在这个目標函数內部,k-k约束被作为模型的固有属性嵌入其中。

然后,他將这个复杂的、非线性的优化问题,直接扔给了身经百战的least_squares求解器。

这是一种极为现代且高效的科研思维——將物理问题精准地抽象为数学模型,然后交给最专业的工具去求解。

他写完代码,设置好初始参数,按下了运行键。

笔记本的风扇再次发出轻微的嗡鸣。

这一次,屏幕的控制台上,一行行日誌飞速滚过:

iteration 1: chi-squared = 152.78

iteration 2: chi-squared = 45.12

...

iteration 17: chi-squared = 0.03

convergence reached.

代表著误差的数值,以肉眼可见的速度,稳定地、不可阻挡地向零逼近。

这过程,不再像之前的“一蹴而就”,而更像一场精密的、步步为营的围剿。

然后,那个绘图窗口,再次弹了出来。

窗口里,依旧是两条曲线。

一条黑色的“真值”,一条红色的“反演结果”。

两条曲线,在噪声水平內高度一致,几乎重合在了一起!

在主图下方,那条代表著误差的蓝色线条,围绕零轴隨机起伏,波动幅度与叠加的噪声水平相当。

看著屏幕上的两条曲线,林允寧终於露出了笑容。

一股源於智力巔峰的愉悦感,如同暖流般从脊髓深处升起,瞬间衝散了连日来的疲惫。

这种快感,比世间任何娱乐都更令人上癮。

成功了!

第一关,通过!

宋子阳在旁边已经看傻了,他完全无法理解发生了什么,只觉得“寧神”对著电脑敲了一会儿,屏幕上就出现了他这辈子都看不懂的图。

林允寧满意地伸了个懒腰,截下图,发给了韩至渊。

后排,摄影师小王的手臂已经有些发酸。

但他不敢动,生怕错过任何一个细节。

刘伟则缓缓地吐出一口气,他拿起自己的笔记本,划掉了之前写的《寒门贵子》,然后,一笔一划地写下了新的標题。

这一次,他没有再改。

“小王,”

他低声说,语气里带著一种发现了新大陆的篤定,“这次,我们的主题,不是天才,也不是科学。”

他看著林允寧那个在普通校服下显得有些单薄,却又无比沉稳的背影,缓缓说道:

“是『一个年轻的科学家』。从现在起,我们不用费力去解释他做了『什么』,我们要做的,是记录下他看待这个世界的『方式』。”

就在这时,林允新生电脑右下角的企鹅头像,再次闪动起来。

是韩至渊的回覆。

【组长—韩至渊】:不错。叠代收敛得很快,恭喜你过了第一个考验。

【组长—韩至渊】:现在,试试这个。

【附件:real_data.zip】

……

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