第106章 專題報告
6月11日,江臨在顧南舟教授的引見下,去了一趟江大的法學院。
借一間小會議室,智慧財產權方向的一位副教授和學校法務辦公室的職工,幫他把整理出來的那份《江氏磚相關圖形、姓名與科普傳播授權原則》過了一遍。
等從法學院出來,已是中午時分。
江臨請幾位教授老師一起,去外面吃了一頓飯。
中間休息了一會,下午回到江大。
應江大的邀請,做一場江氏磚的專題報告。
【江氏磚:由局部邊界強迫的非周期單磚構造——專題報告】
江城大學數學科學學院,三樓第二階梯報告廳。
門口立著一塊深藍色的學術水牌。
在標題下方,印著一行小字。
主講人——江臨。
而在水牌的金屬立柱旁邊,還用透明膠帶草草貼著一張帶著強烈警告意味的臨時告示。
【本場學術交流,憑受邀證件入內。請勿開啟任何形式的網絡直播,請勿斷章取義剪輯傳播。學術神聖,請自覺遵守底線。】
報告廳的物理空間其實並不大,標準的階梯式格局,滿打滿算也只能容納一百五十人。
此刻塞得滿滿當當。
台下坐著的,不僅有江大數學科學學院那些常年埋首於故紙堆和黑板前的研究員,物理學院做凝聚態、晶體學和統計物理的教授們也來了大半。
甚至在右側的幾排座位上,還坐著計算機學院搞算法複雜度和理論計算機科學的骨幹。
在第一排核心的幾個位置上,還坐著幾位聞訊臨時買機票,從外省頂尖高校連夜趕來的訪問學者。
座位早就不夠了。
報告廳兩側逼仄的過道上,加塞了兩排紅色的臨時塑料摺疊椅。
後排靠近窗台的位置,更是密密麻麻地靠坐著一群年輕的博士生和旁聽生。
孟澈、尹航、姚思雨三人,憑著在物理實驗室與江臨結下的革命友誼,和導師的後門,擠在了第二排靠邊的位置。
孟澈和尹航兩人看著走進來的江臨,興奮得像兩隻猴子,衝著他瘋狂地擠眉弄眼。
「咳咳……」
就在這時,講台中央的麥克風傳出兩聲試音。
距離報告正式開始還有兩分鐘,顧南舟從第一排站起身,徑直走上講台。
「各位老師,各位同學,大家下午好,今天江大數學院做東,請江臨過來做一個江氏磚的專題報告。」
他停頓了一下,目光溫和地看了一眼站在旁邊的江臨,然後重新面向台下。
「在座的各位,都是各個領域的專家。大家關心江氏磚這塊神奇的幾何拼圖,但我相信,你們更關心它背後隱藏的構造邏輯、拓撲結構和暴力的證明方法。所以,下面把講台交給江臨。」
說完,顧南舟乾脆地退到一邊。
在兩百多道帶著探究的目光注視下,江臨走上講台,站到那張胡桃木講桌前。
他穿著普通的純色短袖襯衫和黑色長褲,清瘦,挺拔,透著與年齡不相符的冷靜氣質。
「各位下午好,今天我們討論的主題,是有限局部強迫下的非周期存在性。」
投影儀上,出現了一張由無數個十三邊形江氏磚緊密咬合在一起的宏大鋪砌圖。
隨著低沉的語調,報告徐徐展開。
局部強迫,替代層級,邊界歧義狀態的窮舉……
他開始一層一層地拆解那座如同迷宮般的證明大廈。
並且儘量用直觀的幾何語言去翻譯那些晦澀的代數群論。
台下。
數學學院的人在聚精會神地跟著他的證明鏈和邏輯節點。
物理學院做凝聚態的人,則在暗自驚嘆這套看似隨意的局部鄰接規則,居然真的能夠在無限延展的尺度上,像某種無形的法則一樣,硬生生地逼出整個二維平面裡面永不妥協的剛性層級骨架。
江臨語氣克制,不但沒有吹噓這塊磚的偉大,反而一直在客觀地強調它的邊界和局限。
「這套方法,不是非周期世界的大一統理論,解的僅僅是特定單磚的存在性。它給出的是一種特定幾何條件下的構造路徑和一套機器核驗範式,不是一把能解開所有代換系統的萬能鑰匙。」
一個多小時後,報告進入尾聲。
投影儀翻到了最後一頁。
江氏磚終結的,是非周期單磚的存在性問題。
它開啟的,是可計算的非周期秩序問題。
MPS不是答案本身,而是尋找答案,排除偽答案,並留下邏輯證據鏈的一把工具。
這三句話精準地概括了江臨所做的這項工作的歷史定位。
不卑不亢。
報告廳里先是安靜了幾秒。
這種安靜,不是因為聽不懂而感到的困惑,而是那種巨大的智力信息量衝擊後,大腦需要時間進行消化和重組的留白。
幾秒鐘後。
坐在第一排的一位老教授,輕輕地拍了一下手掌。
這聲孤零零的掌聲,像是一個信號。
緊接著,整個報告廳爆發出了熱烈綿長的掌聲。
這掌聲無關乎江臨的年齡。
僅僅是對一段極具美感的數學證明本身,致以的最高敬意。
掌聲平息後,進入了最為硬核的提問環節。
前幾個問題都比較中規中矩,主要集中在離散幾何的細節上。
一位做圖論的研究員站起來問:「江臨同學,請問十三邊形是這類單磚的最小邊數極限嗎?我們有沒有可能找到邊數更少的,比如十邊形或者十一邊形?」
江臨坦誠地回答:「不得不說,這是一個困難的開放問題,江氏磚的作用是證明了非周期單磚的存在性。尋找邊數最小的單磚,可能需要拋棄我現有的基於六角網格的代換系統,開發全新的幾何工具。」
另一位年輕的學者問:「考慮過將江氏磚進行凸性變形嗎,目前的凹凸角實在太多了?」
江臨搖頭:「目前我沒有看到任何直接路徑。江氏磚所依賴的核心邊界強迫機制,就是建立在那些特定的凹凸角產生的幾何鎖死效應上。一旦強制拉平變成凸多邊形,所有的局部強迫條件都會瞬間崩潰。」
一位做高維流形的副教授提出了一個更具野心的問題:「這套基於局部強迫的二維替代系統,有沒有可能推廣到三維空間,構造出一個能夠非周期填充整個宇宙的單塊三維磚?」
江臨罕見地停頓了幾秒鐘,大腦飛速推演了一下三維歐氏群的複雜度,緩緩說道。
「在三維空間中,三維里局部合法狀態的逃逸方式會比平面複雜得多。二維的死路,在三維可能只是一次簡單的翻折,也許會遇到一堵完全無法逾越的拓撲高牆。所以,我現在對此沒有任何結論。」
……
等純數學方向的問題漸漸被消化後,物理學院和材料學院那邊的人開始躍躍欲試。
一位做凝聚態的教授提到了准晶的三維生長機制,另一位材料方向的研究員則興奮地詢問單組分自組裝在納米材料製備上的可行性。
面對這些跨界的問題,江臨的回答依然極度克制。
「各位物理和材料學的前輩。江氏磚,充其量只能作為一個純幾何層面的局部規則理論模型。」
「數學上的完美鋪覆,不等於現實中的材料原子能夠在實驗室里的反應釜中長出來。」
「實際的晶體生長中存在熱力學漲落、無法避免的晶格缺陷、基底勢場相互作用,以及動力學陷阱。系統極有可能在局部卡死在一個亞穩態,而無法向外生長出全局的非周期結構。」
「這些物理世界上複雜的自由能演化,都不是我這篇純幾何論文裡解決過的東西。」
就在全場的討論漸漸趨於平緩,顧南舟準備拿起話筒宣布報告結束的時候。
坐在報告廳後排,靠近窗台,
一個大約五十歲上下,頭髮已經花白,穿著一件舊格子襯衫的男人,緩緩地舉起了手。
在整整一個半小時的報告裡,這個人就像是一尊被遺忘的石雕。
他幾乎沒有和身邊的任何人交流過一句話,只是低著頭,在筆記本上,用原子筆瘋狂地寫寫畫畫,偶爾抬頭看一眼屏幕。
工作人員小跑過去,把話筒遞給了他。
男人拿著話筒,盯著投影儀上那張依然亮著的江氏磚層級骨架圖,眉頭緊擰成了一個疙瘩。
他的眼神,不像是長輩在看晚輩的成果,倒像是一個老獵人在跟一個折磨了自己很多年的老對手進行最後的對視。
「咳咳,江同學,我不是搞鋪砌或者幾何的,接下來的問題可能問得比較外行。如果你覺得荒謬,可以不回答。」
男人的聲音有些沙啞,透著一股常年熬夜的疲憊。
「您說。」江臨微微欠身,做了一個傾聽的手勢。
「我做加性組合的。」
這四個字一出來。
台下第一排的幾位資深的純數教授,紛紛好奇地轉過頭去。
因為這絕對不是一個外行所能隨口說出來的一個數學分支。
「我叫韓硯山。」男人自報家門。
顧南舟微微側頭,大腦中迅速地檢索著國內學術圈的名單,很快想起了這個名字。
韓硯山。
外省某重點高校加性組合方向的資深教授。
做過非常漂亮的關於Freiman型結構定理的推廣。
但後來,他仿佛中了邪一樣,長期死磕近似群和小和集這種艱深的硬骨頭。
他在業內的論文很低產,已經有幾年沒有發文了。
在主流視線中已經有些邊緣化。
但圈子裡真正懂行的人都知道,韓硯山就像一個孤獨的愚公,在幾座連菲爾茲獎得主都鎩羽而歸的數學大山腳下,耗費了自己大半輩子的心血。
「你這套東西……」
韓硯山拿著話筒,語速很慢,像是在斟酌每一個詞的力量。
「本質上,其實就是一種局部規則,強行逼出了全局的剛性層級,對吧?」
他一邊說,一邊用另一隻手在空中用力地比劃。
「你僅僅只給出了周圍那一小圈純粹局部的鄰接約束。結果呢,整個無限延展的二維平面,就被這股微弱的力量不可逆轉地,強迫著長成了一個剛性的,確定的,永不重複的宏大骨架。」
「是這樣。」江臨肯定地點頭。
對方說是外行,卻一語道破了他這篇論文的靈魂。
韓硯山深吸了一口氣,眼神里有一種被問題磨久之後才會有的疲憊和專注。
「在我那行里,也有一個老問題。它跟你今天講的這塊磚,當然不是同一個東西。但它們的脾氣,有一點相像。」
原本還有些竊竊私語的報告廳,瞬間安靜得落針可聞。
「先不談最一般的整數版本,就說有限阿貝爾群,或者更乾淨一點,有限域向量空間裡的一個有限集合A。」
韓硯山抬手,在空中虛劃了一下。
「就說有限阿貝爾群,或者更乾淨一點,有限域向量空間裡的一個有限集合A。」
「如果它跟自己相加之後,規模並沒有膨脹多少——也就是|A+A| ≤ K|A|。」
「這個條件其實很弱。它不是逐點規定每個元素該怎麼排列。它只是從整體上說,你跟自己加一次,沒膨脹多少。」
「可偏偏就是這麼一個弱得有點不像約束的組合條件,讓我們有理由相信,這個看似鬆散的集合背後,應該藏著某種低複雜度的、接近子群或子空間的結構。」
韓硯山說到這裡,苦笑著搖了搖頭。
「問題是,要把這個應該證到多項式級別那麼強那麼乾淨,太難了。」
坐在第一排的幾位教授,聽到這裡已經完全明白他指的是哪座大山了。
有個人低聲對旁邊的人耳語:「在有限域模型里,這就是大名鼎鼎的Marton猜想。它也常被放在Polynomial Freiman-Ruzsa這一整個家族問題下面。這是陶哲軒和高爾斯那幫人一直盯著的聖杯啊。」
他那雙藏在厚鏡片後的眼睛,盯著台上那個比他自己帶的博士生還要年輕得多的少年。
「我今天本來只是想來湊個熱鬧,但聽你拆解那塊磚,越聽,我越覺得頭皮發麻。越聽,越覺得不對勁。」
「你這套從弱局部約束里逼出全局剛性層級,再用有限狀態把邊界焊住的打法……」
韓硯山的聲音在報告廳里迴蕩。
「會不會,從更底層看,和我們一直想做的事情,是同一類問題?」
這句話一落下,仿佛一顆深水炸彈。
幾個純數方向的教授眼神不由得露出了震撼之色。
這種跨越了不同數學大類的底層結構類比,如果真的成立,那其學術價值將無可估量。
遠非一塊非周期單磚可比。
而站在台上的江臨。
在這一瞬間,腦子裡仿佛有什麼沉重的東西,毫無預兆地被點亮了。
並非是因為韓硯山的提問,他的腦海里突然靈光一閃想出了什麼證明答案。
而是韓硯山這個半是請教,半是自我確認的問題,突然把江臨已經熟悉到近乎本能的一套工具,照向了一個他從未看過的方向。
有種問題被重新歸類的通透感。
江臨的呼吸停滯了半秒鐘,大腦開始極飛速運轉。
他做江氏磚時,反覆打磨,刻進大腦溝回的核心動作是什麼?
是從微弱的,純局部的鄰接關係出發。
一層一層,跨著宏大的尺度,把剛性的全局非周期骨架,硬生生地逼出來。
再用繁瑣的計數群和有限狀態窮舉,把所有模稜兩可的邊界情形死死地焊住。
而韓硯山口中,那座困了加性組合領域幾十年的大山,Marton猜想的核心動作又是什麼呢?
是從小和集這個軟弱的統計條件出發。
一層一層,按著尺度,把隱藏在雜亂無章數字背後的剛性的近似代數結構抽離出來。
並且,還得把這個過程中的規模膨脹,死死地壓制在多項式的級別以內。
這是兩件截然不同的事情。
一個長在離散幾何的土壤里,討論的是形狀、平移和覆蓋。
一個長在加性組合與數論的土壤里,討論的是加法、密度和同構。
兩者之間,隔著十萬八千里的專業壁壘,仿佛是兩條永遠不會相交的平行線。
可是它們在哲學的數學內核上,問的其實是同一個東西。
微弱的局部,究竟憑什麼能逼出剛性的全局?
更重要的一點是。
在江臨剛剛結束不久的第八次廢土時間裡。
他為了解析那個等離子體異常現象,剛剛痛苦地啃完了整整幾十年的高階物理理論。
把自己從一個普通的等離子體學習者,硬生生地磨成了一個熟練掌握了多尺度那套宏大物理語言的人。
重整化群,能量方法的尺度分解與粗粒化,相關算符與無關擾動的辨析……
按著尺度,一層一層地剝離高頻噪聲,提取低頻核心結構……
這套在物理學裡用來處理相變和臨界現象的龐大工具庫。
此刻,在江臨的腦海里,就像又一把剛剛在磨刀石上開過刃的刀。
而這把刀的刀鋒,正巧合地,對準了韓硯山口中這座磨了幾十年的數學大山。
「韓教授。」
江臨終於開口了。
「在局部弱約束逼出全局結構這個底層的哲學意義上,您說得對。」
「它們確實是親戚。」
這句話一出來。
韓硯山那雙有些渾濁的眼睛,瞬間亮了一下。
報告廳第一排,幾位資深教授震驚之下,猛地坐直了身體。
江臨居然在當眾肯定這種瘋狂的跨界類比。
但江臨緊接著的下一句話,又無情地,把韓教授眼中那點剛剛燃起的亮光,生生地壓了回去。
「但是,韓教授,這兩個問題之間,在現有的數學工具層面,隔得遙遠的距離。」
江臨的語氣沒有任何改變。
「江氏磚這裡的逼近,是絕對確定性的,剛性的。我的每一個局部鋪砌狀態,要麼合法存活,要麼不合法死亡。我的每一個邊界情形,要麼能向無限遠延展,要麼被拓撲死路無情排斥。這裡沒有任何灰色的中間地帶。」
「而您說的PFR、Marton猜想那一類問題。」江臨看著韓硯山,直接指出了兩者的鴻溝,「那是近似的,是統計和平均意義上的結構定理。它處理的根本不是逐點的絕對剛性,而是覆蓋、加性能量、密度增量、近似同態,以及大部分元素意義上的結構。」
「從我這邊這種非黑即白的層級骨架,想要平滑地過渡到您那邊那種帶著概率和統計味道的近似代數結構。」
江臨搖了搖頭,誠實地說出了自己的判斷。
「這中間,隔著一層厚重的轉換機制。而這一層機制到底是什麼,怎麼利用我這套工具把那座橋搭過去,我現在也說不清。」
韓硯山站在那裡,盯著台上那個少年,看了足足好幾秒鐘。
他那股因為長年累月繞著同一個問題打轉而積下的疲憊和執拗,在江臨這番堪稱坦誠的剖析下,慢慢地化成了一聲輕輕的嘆息。
「說不清很正常,太正常了。」
韓硯山擺了擺手,原本緊繃的臉上反倒浮現出了釋然的笑意。
「能在這裡聽你說一句它們確實是親戚,我今天這趟就沒白來。」
他把話筒遞還給旁邊有些發愣的博士生時,又對著台上補了一句。
「江同學,我就是一個在這個問題邊上耗太久的人,可能想得有些偏有些遠了,你別被我帶溝里。」
「這不是胡思亂想。」
江臨站在講台上,莊重地對著韓硯山的方向,微微欠了欠身。
韓硯山怔了一下,原本準備坐下的身體僵在那裡。
江臨沒有再多解釋,重新握住講台上的滑鼠。
「好的,我們繼續提問,下一位。」
後面又有幾個常規的問題,江臨一一作答,神色如常。
就仿佛剛才那場差點引發數學地震式的跨領域碰撞,從來都沒有發生過一樣。
傍晚時分,報告正式結束。
雖然講座散場,但人群並沒有立刻散去。
尤其是數學方向的那群老師和博士生,還三三兩兩地圍在報告廳前排,熱烈地討論著剛才韓硯山拋出的那個的類比。
有人覺得這完全是異想天開,拉得太遠了,根本不是一個維度的東西。
有人覺得這個類比在直覺上很漂亮,堪稱天外飛仙,但如果試圖去執行,又容易走火入魔。
還有一位專門做解析數論的老教授低聲對同伴說:「PFR這個邪門的東西,哪裡是聽一場鋪砌幾何報告就能隨便碰的?江臨這孩子雖然聰明,但還是別去蹚這趟渾水比較好。」
而在講台的另一側。
「江臨同學,方便占用你幾分鐘時間嗎?」
正在慢條斯理地整理講義的江臨,轉過身。
一個髮際線略微有些後退的男人,快步走過來,遞上了一張簡單的白色名片。
江臨接過名片掃了一眼。
江城大學計算機學院。
陳啟明。
研究方向:編譯器後端優化、高性能基礎庫、程序綜合。
這是一個天天和機器底層指令集打交道的系統工程師。
「陳老師,您好。」江臨禮貌地點頭。
「江臨同學,你好。我先聲明一下,我不是鋪砌或者純數學方向的人。」
陳啟明語速極快,帶著碼農特有的乾脆利落。
「老實說,你剛才報告裡關於江氏磚的那些群論和幾何證明細節,我其實聽得一頭霧水。」
這句話一出。
旁邊原本幾個還想圍過來跟江臨請教幾何問題的人,都有些尷尬地放慢了腳步,想聽聽這個計算機人要幹什麼。
陳啟明根本不在乎旁人的目光,直接把自己帶來的筆記本電腦放在了講台上。
然後輸入密碼,調出一個複雜的界面,轉過來,面向江臨。
屏幕上顯示的,既不是那塊出盡風頭的江氏磚,也不是什麼非周期替代系統。
而是一張對於系統程式設計師來說猶如噩夢般的Profiler火焰圖。
在屏幕那密密麻麻的圖表中,有一大片代表著極高CPU周期的深紅色區域。
而這片深紅色,竟然詭異地全部堆積在最底層幾個名字不起眼的函數名上。
rank5_inline
small_sort_bucket
top3_window
median7_fast
陳啟明指著那張仿佛在流血的火焰圖,認真地看著江臨。
「你剛才在台上講解你的MPS時,我這樣一個搞底層系統的,聽到的其實完全是另外一件事。」
他用手指點了點屏幕。
「你為了找到那塊正確的磚,把一個龐大到甚至趨於無限的局部空間狀態,精妙地壓縮成了機器能夠窮舉搜索,人類能夠覆核,並且最終結果能夠留下一條無可辯駁的拓撲證據鏈的形式。這個狀態壓縮和搜索能力,江臨同學,在我們計算機底層庫優化這邊,可能,我是說可能,有巨大的用處。」
江臨微微眯起眼睛,看著屏幕上那張刺眼的火焰圖上,說:「陳老師,這看起來,像是一條龐大的數據流處理或者審計流水線?」
「你說的沒錯,這就是一條普通的業務數據審計流水線。」
陳啟明有些驚訝於江臨的敏銳。
「這裡面沒有任何今年最火的大模型(LLM),沒有什麼複雜的AI算法,沒有什麼看起來能夠在頂會上吹噓的高大上理論。最熱最耗時的這幾個地方,其實是一些底層的短數組秩計算、微小窗口的排序、求前k個極值,以及微小的哈希分桶操作。」
說著,陳啟明雙擊滑鼠,把其中那個名為 median7_fast 的函數點開。
代碼出乎意料的短。
全是用C語言內聯彙編手寫的,只有不到二十行,充斥著晦澀的寄存器操作和條件傳送指令。
「你看著也覺得這種東西很微不足道,對吧?」
陳啟明苦笑了一聲。
「這種微內核的小程序,單次調用的開銷,確實只有可憐的幾納秒,十幾納秒。放在一行的基準測試里,它快一點慢一點,簡直不值得一提。」
陳啟明說到這裡猛地抬起頭,目光灼灼地盯著江臨。
「但在真實批處理場景里,它一天會被機械地調用上億次。」
江臨的目光落在屏幕上那幾個普通的函數名上。
一瞬間,他的思緒再次不受控制地飄回了廢土世界。
他想起了在艱苦的條件下,為了解析等離子體異構數據。
他在自己那個老舊的終端上,痛苦地維護過的那個舊因子庫。
在那裡,同樣充斥著幾千萬次枯燥的小排序操作。
那時候,他只是覺得那些東西很煩人,一群永遠拍不死的蚊子。
而現在。
陳啟明這個來自現實世界的系統工程師,敏銳地把這些問題,正式地擺到了他的桌面上。
「陳老師的意思是想借用我這套MPS的搜索框架,去窮舉搜索這些微小的代碼程序的最優解?」江臨直接問道。
「我不確定。」
陳啟明坦誠地搖了搖頭。
「這無疑是一個很瘋狂的想法,所以我今天特意留下來,就是想請你親自判斷一下。這類程序的搜索問題,和你為了江氏磚處理的有限狀態鋪砌搜索之間,在底層的數學結構上,有沒有哪怕一絲一毫的相似性?」
江臨再次看了看屏幕上的函數名,大腦迅速開始抽象這些代碼的本質。
「陳老師,這些函數的輸入空間是有限的,對吧?」
「很多是有限的。」
陳啟明立刻回答。
「比如固定長度的微小排序,只有五個、六個或者八個元素。理論上,它的輸入狀態空間是可以被暴力的全排列完全覆蓋驗證的。或者,我們更高級一點,可以用可滿足性模理論求解器,去進行嚴格的邏輯等價證明。」
「那麼性能呢?性能的優劣,能否準確地進行實測和打分?」江臨繼續追問。
「完全可以,我們有成熟的基線,有嚴苛的壓測腳本。我們甚至能抓取不同CPU上的perf計數。」
陳啟明說到這裡嘆了口氣,很無奈的說道。
「現在的問題是,對於這些核心代碼,人工優化的紅利已經被我們這幫老骨頭壓榨到了極致。再想往下摳出一納秒的性能,光憑脆弱的人眼和可憐的腦力去排列組合彙編指令,已是極難系統地推進。」
江臨不假思索的補充道:「陳老師,你很清楚,如果由暴力的機器搜索框架輸出的某段候選代碼,哪怕它在測試集上跑得再快,只要它無法在數學上被嚴格地證明其正確性,那這種代碼,在重要的工業級系統里,是絕對不能用的。」
「對,就是這樣。如果你給我一段極快,但偶爾會出錯的巫術代碼,我的確是不敢把它合進主幹。」
陳啟明一副遇到了知己般慨嘆道。
「這也是我今天為什麼不去找搞AI啟發式搜索,而一定要找你聊的根本原因,我們需要的是百分之百的數學正確。」
陳啟明一邊說,一邊操作滑鼠,把桌面上一個不起眼的壓縮包文件,拖到屏幕中央。
microkernel_rank_sort_baseline.zip
(微內核_秩_排序_基線.zip)
「這裡面是我們團隊整理出來的一組最小問題集。」陳啟明鄭重地指著那個壓縮包說,「包括基礎的rank5、sort5,以及 top3-of-8。原始的基線實現代碼、測試驗證腳本,以及部分的性能benchmark數據,全都在裡面。」
陳啟明看著江臨,語氣誠懇得甚至帶上了些許懇求。
「江臨同學,能不能麻煩你把這個壓縮包帶回去,隨便花點時間看一眼。如果你覺得不合適,或者結構上根本無法遷移,那你就當我今天冒昧地問了一個浪費你時間的外行問題。」
江臨看著屏幕上那個壓縮包,沉吟道:「陳老師,我可以確認,這不是外行問題。」
聽到這句話,陳啟明緊繃的肩膀輕微地鬆了一下,有些眼巴巴地看著江臨,一副靜候佳音的期待模樣。
江臨見狀,也不吝嗇於進行深度的跨界結構剖析。
「在龐大的江氏磚問題里,我開發的MPS框架,暴力搜索的目標,是那些晦澀的局部幾何鋪砌狀態。而在你這裡,它要搜索的目標,變成了底層的機器指令的程序狀態。」
「一個極具潛力的候選幾何鋪法,必須排除所有的拓撲逃逸路徑才能存活。一個候選微內核代碼,必須排除所有極端的錯誤輸入用例才能被採用。」
解釋完,江臨總結道。
「表現形式不一樣,但在深層的核心邏輯上,它們都依賴於:龐大的有限狀態空間,局部的微小變換,以及全局正確性。」
「所以,有相似性?」陳啟明的呼吸變得有些急促。
「有。」江臨很肯定地說。
但他緊接著又潑了一盆冷水。
「但不能簡單地直接照搬江氏磚的MPS代碼,因為你這是一個截然不同的新世界。」
「那是當然。」陳啟明表示理解。
「並且,陳老師,程序比幾何鋪砌多出來的一個維度問題。」江臨看著屏幕,眼神幽深。「在數學上,只要被證明是正確的,那就結束了。但是在這裡,正確不等於快。你的搜索空間裡,充滿了正確的低效垃圾代碼。」
聽到這句話,陳啟明原本緊張的神情,終於放鬆下來,爽快地笑出了聲。
能一眼看出這個難點,說明江臨已經完全理解了問題的核心。
江臨沒有再廢話,操作滑鼠將那個壓縮包,保存到了自己帶來的U盤裡。
「陳老師,我今晚回去,先看看rank5 和sort5。」江臨說。
「好,麻煩你了。你先判斷這個問題值不值得投入精力去做,我這邊不急著要最終的結論。」陳啟明痛快地說。
一直站在旁邊的陸知行,聽到這裡,終於沒忍住插了一句話。
「江臨,這算是在開發江氏磚的應用嗎?」
「不是。」陳啟明迅速搖頭。
江臨也果斷搖頭糾正:「陸老師,這是MPS底層思想的跨界遷移,不屬於江氏磚的範圍。」
陸知行疑惑地問道:「跨界?從在幾何平面上艱難地找磚,變成了在底層的系統里瘋狂地找程序?」
江臨沒有正面回答。
他在工作目錄下新建了一個文件夾。
【MPS-Kernel】
文件夾名下面,他又敲了一行備註:可證明微內核搜索。
然後,他對陸知行解釋道:「這應該叫作從尋找可證明的局部幾何結構,升級為尋找可證明,可覆核,可實測的局部程序結構。」
陳啟明聽到這個精闢的總結,整個人終於淡定了下來。
就像是一個長期在黑暗中摸索複雜系統的人,突然看到一件完美的工具,嚴絲合縫地落在了自己渴望的那個接口上。
……
報告結束,人群散盡。
天色將晚,初夏夕陽的餘暉絢爛地染紅了江城大學的天空。
陸知行陪同江臨往外走。
在穿過長長的走廊拐角時,陸知行忽然側過頭看了江臨一眼。
「江臨,剛才那個韓硯山教授問的那個離譜的加性組合問題,你是不是有靈感了?」
「陸老師怎麼會這樣想?」江臨愕然反問。
「可能是直接這樣告訴我的吧。」
「陸老師,您想多了,那只是一個很漂亮的類比。」江臨輕巧地將話題撥開。
陸知行沒有再不識趣地繼續追問下去。
像江臨這種深不可測的學生,手裡到底捏著什麼樣的底牌?
什麼時候肯把牌亮出來?
沒人知道。
門口,那塊深藍色的臨時立牌,孤零零地還立在那裡。
江臨收回目光。
二十天後。
他將會再一次進入廢土世界。
這一次的廢土探索行李與任務清單上,就目前看來,不得不多出一行公開任務架構了。
【項目代號:MPS-Kernel(極速微內核_機器證明搜索)】
當然,或許還會有這個。
局部弱約束→全局近似結構。
借一間小會議室,智慧財產權方向的一位副教授和學校法務辦公室的職工,幫他把整理出來的那份《江氏磚相關圖形、姓名與科普傳播授權原則》過了一遍。
等從法學院出來,已是中午時分。
江臨請幾位教授老師一起,去外面吃了一頓飯。
中間休息了一會,下午回到江大。
應江大的邀請,做一場江氏磚的專題報告。
【江氏磚:由局部邊界強迫的非周期單磚構造——專題報告】
江城大學數學科學學院,三樓第二階梯報告廳。
門口立著一塊深藍色的學術水牌。
在標題下方,印著一行小字。
主講人——江臨。
而在水牌的金屬立柱旁邊,還用透明膠帶草草貼著一張帶著強烈警告意味的臨時告示。
【本場學術交流,憑受邀證件入內。請勿開啟任何形式的網絡直播,請勿斷章取義剪輯傳播。學術神聖,請自覺遵守底線。】
報告廳的物理空間其實並不大,標準的階梯式格局,滿打滿算也只能容納一百五十人。
此刻塞得滿滿當當。
台下坐著的,不僅有江大數學科學學院那些常年埋首於故紙堆和黑板前的研究員,物理學院做凝聚態、晶體學和統計物理的教授們也來了大半。
甚至在右側的幾排座位上,還坐著計算機學院搞算法複雜度和理論計算機科學的骨幹。
在第一排核心的幾個位置上,還坐著幾位聞訊臨時買機票,從外省頂尖高校連夜趕來的訪問學者。
座位早就不夠了。
報告廳兩側逼仄的過道上,加塞了兩排紅色的臨時塑料摺疊椅。
後排靠近窗台的位置,更是密密麻麻地靠坐著一群年輕的博士生和旁聽生。
孟澈、尹航、姚思雨三人,憑著在物理實驗室與江臨結下的革命友誼,和導師的後門,擠在了第二排靠邊的位置。
孟澈和尹航兩人看著走進來的江臨,興奮得像兩隻猴子,衝著他瘋狂地擠眉弄眼。
「咳咳……」
就在這時,講台中央的麥克風傳出兩聲試音。
距離報告正式開始還有兩分鐘,顧南舟從第一排站起身,徑直走上講台。
「各位老師,各位同學,大家下午好,今天江大數學院做東,請江臨過來做一個江氏磚的專題報告。」
他停頓了一下,目光溫和地看了一眼站在旁邊的江臨,然後重新面向台下。
「在座的各位,都是各個領域的專家。大家關心江氏磚這塊神奇的幾何拼圖,但我相信,你們更關心它背後隱藏的構造邏輯、拓撲結構和暴力的證明方法。所以,下面把講台交給江臨。」
說完,顧南舟乾脆地退到一邊。
在兩百多道帶著探究的目光注視下,江臨走上講台,站到那張胡桃木講桌前。
他穿著普通的純色短袖襯衫和黑色長褲,清瘦,挺拔,透著與年齡不相符的冷靜氣質。
「各位下午好,今天我們討論的主題,是有限局部強迫下的非周期存在性。」
投影儀上,出現了一張由無數個十三邊形江氏磚緊密咬合在一起的宏大鋪砌圖。
隨著低沉的語調,報告徐徐展開。
局部強迫,替代層級,邊界歧義狀態的窮舉……
他開始一層一層地拆解那座如同迷宮般的證明大廈。
並且儘量用直觀的幾何語言去翻譯那些晦澀的代數群論。
台下。
數學學院的人在聚精會神地跟著他的證明鏈和邏輯節點。
物理學院做凝聚態的人,則在暗自驚嘆這套看似隨意的局部鄰接規則,居然真的能夠在無限延展的尺度上,像某種無形的法則一樣,硬生生地逼出整個二維平面裡面永不妥協的剛性層級骨架。
江臨語氣克制,不但沒有吹噓這塊磚的偉大,反而一直在客觀地強調它的邊界和局限。
「這套方法,不是非周期世界的大一統理論,解的僅僅是特定單磚的存在性。它給出的是一種特定幾何條件下的構造路徑和一套機器核驗範式,不是一把能解開所有代換系統的萬能鑰匙。」
一個多小時後,報告進入尾聲。
投影儀翻到了最後一頁。
江氏磚終結的,是非周期單磚的存在性問題。
它開啟的,是可計算的非周期秩序問題。
MPS不是答案本身,而是尋找答案,排除偽答案,並留下邏輯證據鏈的一把工具。
這三句話精準地概括了江臨所做的這項工作的歷史定位。
不卑不亢。
報告廳里先是安靜了幾秒。
這種安靜,不是因為聽不懂而感到的困惑,而是那種巨大的智力信息量衝擊後,大腦需要時間進行消化和重組的留白。
幾秒鐘後。
坐在第一排的一位老教授,輕輕地拍了一下手掌。
這聲孤零零的掌聲,像是一個信號。
緊接著,整個報告廳爆發出了熱烈綿長的掌聲。
這掌聲無關乎江臨的年齡。
僅僅是對一段極具美感的數學證明本身,致以的最高敬意。
掌聲平息後,進入了最為硬核的提問環節。
前幾個問題都比較中規中矩,主要集中在離散幾何的細節上。
一位做圖論的研究員站起來問:「江臨同學,請問十三邊形是這類單磚的最小邊數極限嗎?我們有沒有可能找到邊數更少的,比如十邊形或者十一邊形?」
江臨坦誠地回答:「不得不說,這是一個困難的開放問題,江氏磚的作用是證明了非周期單磚的存在性。尋找邊數最小的單磚,可能需要拋棄我現有的基於六角網格的代換系統,開發全新的幾何工具。」
另一位年輕的學者問:「考慮過將江氏磚進行凸性變形嗎,目前的凹凸角實在太多了?」
江臨搖頭:「目前我沒有看到任何直接路徑。江氏磚所依賴的核心邊界強迫機制,就是建立在那些特定的凹凸角產生的幾何鎖死效應上。一旦強制拉平變成凸多邊形,所有的局部強迫條件都會瞬間崩潰。」
一位做高維流形的副教授提出了一個更具野心的問題:「這套基於局部強迫的二維替代系統,有沒有可能推廣到三維空間,構造出一個能夠非周期填充整個宇宙的單塊三維磚?」
江臨罕見地停頓了幾秒鐘,大腦飛速推演了一下三維歐氏群的複雜度,緩緩說道。
「在三維空間中,三維里局部合法狀態的逃逸方式會比平面複雜得多。二維的死路,在三維可能只是一次簡單的翻折,也許會遇到一堵完全無法逾越的拓撲高牆。所以,我現在對此沒有任何結論。」
……
等純數學方向的問題漸漸被消化後,物理學院和材料學院那邊的人開始躍躍欲試。
一位做凝聚態的教授提到了准晶的三維生長機制,另一位材料方向的研究員則興奮地詢問單組分自組裝在納米材料製備上的可行性。
面對這些跨界的問題,江臨的回答依然極度克制。
「各位物理和材料學的前輩。江氏磚,充其量只能作為一個純幾何層面的局部規則理論模型。」
「數學上的完美鋪覆,不等於現實中的材料原子能夠在實驗室里的反應釜中長出來。」
「實際的晶體生長中存在熱力學漲落、無法避免的晶格缺陷、基底勢場相互作用,以及動力學陷阱。系統極有可能在局部卡死在一個亞穩態,而無法向外生長出全局的非周期結構。」
「這些物理世界上複雜的自由能演化,都不是我這篇純幾何論文裡解決過的東西。」
就在全場的討論漸漸趨於平緩,顧南舟準備拿起話筒宣布報告結束的時候。
坐在報告廳後排,靠近窗台,
一個大約五十歲上下,頭髮已經花白,穿著一件舊格子襯衫的男人,緩緩地舉起了手。
在整整一個半小時的報告裡,這個人就像是一尊被遺忘的石雕。
他幾乎沒有和身邊的任何人交流過一句話,只是低著頭,在筆記本上,用原子筆瘋狂地寫寫畫畫,偶爾抬頭看一眼屏幕。
工作人員小跑過去,把話筒遞給了他。
男人拿著話筒,盯著投影儀上那張依然亮著的江氏磚層級骨架圖,眉頭緊擰成了一個疙瘩。
他的眼神,不像是長輩在看晚輩的成果,倒像是一個老獵人在跟一個折磨了自己很多年的老對手進行最後的對視。
「咳咳,江同學,我不是搞鋪砌或者幾何的,接下來的問題可能問得比較外行。如果你覺得荒謬,可以不回答。」
男人的聲音有些沙啞,透著一股常年熬夜的疲憊。
「您說。」江臨微微欠身,做了一個傾聽的手勢。
「我做加性組合的。」
這四個字一出來。
台下第一排的幾位資深的純數教授,紛紛好奇地轉過頭去。
因為這絕對不是一個外行所能隨口說出來的一個數學分支。
「我叫韓硯山。」男人自報家門。
顧南舟微微側頭,大腦中迅速地檢索著國內學術圈的名單,很快想起了這個名字。
韓硯山。
外省某重點高校加性組合方向的資深教授。
做過非常漂亮的關於Freiman型結構定理的推廣。
但後來,他仿佛中了邪一樣,長期死磕近似群和小和集這種艱深的硬骨頭。
他在業內的論文很低產,已經有幾年沒有發文了。
在主流視線中已經有些邊緣化。
但圈子裡真正懂行的人都知道,韓硯山就像一個孤獨的愚公,在幾座連菲爾茲獎得主都鎩羽而歸的數學大山腳下,耗費了自己大半輩子的心血。
「你這套東西……」
韓硯山拿著話筒,語速很慢,像是在斟酌每一個詞的力量。
「本質上,其實就是一種局部規則,強行逼出了全局的剛性層級,對吧?」
他一邊說,一邊用另一隻手在空中用力地比劃。
「你僅僅只給出了周圍那一小圈純粹局部的鄰接約束。結果呢,整個無限延展的二維平面,就被這股微弱的力量不可逆轉地,強迫著長成了一個剛性的,確定的,永不重複的宏大骨架。」
「是這樣。」江臨肯定地點頭。
對方說是外行,卻一語道破了他這篇論文的靈魂。
韓硯山深吸了一口氣,眼神里有一種被問題磨久之後才會有的疲憊和專注。
「在我那行里,也有一個老問題。它跟你今天講的這塊磚,當然不是同一個東西。但它們的脾氣,有一點相像。」
原本還有些竊竊私語的報告廳,瞬間安靜得落針可聞。
「先不談最一般的整數版本,就說有限阿貝爾群,或者更乾淨一點,有限域向量空間裡的一個有限集合A。」
韓硯山抬手,在空中虛劃了一下。
「就說有限阿貝爾群,或者更乾淨一點,有限域向量空間裡的一個有限集合A。」
「如果它跟自己相加之後,規模並沒有膨脹多少——也就是|A+A| ≤ K|A|。」
「這個條件其實很弱。它不是逐點規定每個元素該怎麼排列。它只是從整體上說,你跟自己加一次,沒膨脹多少。」
「可偏偏就是這麼一個弱得有點不像約束的組合條件,讓我們有理由相信,這個看似鬆散的集合背後,應該藏著某種低複雜度的、接近子群或子空間的結構。」
韓硯山說到這裡,苦笑著搖了搖頭。
「問題是,要把這個應該證到多項式級別那麼強那麼乾淨,太難了。」
坐在第一排的幾位教授,聽到這裡已經完全明白他指的是哪座大山了。
有個人低聲對旁邊的人耳語:「在有限域模型里,這就是大名鼎鼎的Marton猜想。它也常被放在Polynomial Freiman-Ruzsa這一整個家族問題下面。這是陶哲軒和高爾斯那幫人一直盯著的聖杯啊。」
他那雙藏在厚鏡片後的眼睛,盯著台上那個比他自己帶的博士生還要年輕得多的少年。
「我今天本來只是想來湊個熱鬧,但聽你拆解那塊磚,越聽,我越覺得頭皮發麻。越聽,越覺得不對勁。」
「你這套從弱局部約束里逼出全局剛性層級,再用有限狀態把邊界焊住的打法……」
韓硯山的聲音在報告廳里迴蕩。
「會不會,從更底層看,和我們一直想做的事情,是同一類問題?」
這句話一落下,仿佛一顆深水炸彈。
幾個純數方向的教授眼神不由得露出了震撼之色。
這種跨越了不同數學大類的底層結構類比,如果真的成立,那其學術價值將無可估量。
遠非一塊非周期單磚可比。
而站在台上的江臨。
在這一瞬間,腦子裡仿佛有什麼沉重的東西,毫無預兆地被點亮了。
並非是因為韓硯山的提問,他的腦海里突然靈光一閃想出了什麼證明答案。
而是韓硯山這個半是請教,半是自我確認的問題,突然把江臨已經熟悉到近乎本能的一套工具,照向了一個他從未看過的方向。
有種問題被重新歸類的通透感。
江臨的呼吸停滯了半秒鐘,大腦開始極飛速運轉。
他做江氏磚時,反覆打磨,刻進大腦溝回的核心動作是什麼?
是從微弱的,純局部的鄰接關係出發。
一層一層,跨著宏大的尺度,把剛性的全局非周期骨架,硬生生地逼出來。
再用繁瑣的計數群和有限狀態窮舉,把所有模稜兩可的邊界情形死死地焊住。
而韓硯山口中,那座困了加性組合領域幾十年的大山,Marton猜想的核心動作又是什麼呢?
是從小和集這個軟弱的統計條件出發。
一層一層,按著尺度,把隱藏在雜亂無章數字背後的剛性的近似代數結構抽離出來。
並且,還得把這個過程中的規模膨脹,死死地壓制在多項式的級別以內。
這是兩件截然不同的事情。
一個長在離散幾何的土壤里,討論的是形狀、平移和覆蓋。
一個長在加性組合與數論的土壤里,討論的是加法、密度和同構。
兩者之間,隔著十萬八千里的專業壁壘,仿佛是兩條永遠不會相交的平行線。
可是它們在哲學的數學內核上,問的其實是同一個東西。
微弱的局部,究竟憑什麼能逼出剛性的全局?
更重要的一點是。
在江臨剛剛結束不久的第八次廢土時間裡。
他為了解析那個等離子體異常現象,剛剛痛苦地啃完了整整幾十年的高階物理理論。
把自己從一個普通的等離子體學習者,硬生生地磨成了一個熟練掌握了多尺度那套宏大物理語言的人。
重整化群,能量方法的尺度分解與粗粒化,相關算符與無關擾動的辨析……
按著尺度,一層一層地剝離高頻噪聲,提取低頻核心結構……
這套在物理學裡用來處理相變和臨界現象的龐大工具庫。
此刻,在江臨的腦海里,就像又一把剛剛在磨刀石上開過刃的刀。
而這把刀的刀鋒,正巧合地,對準了韓硯山口中這座磨了幾十年的數學大山。
「韓教授。」
江臨終於開口了。
「在局部弱約束逼出全局結構這個底層的哲學意義上,您說得對。」
「它們確實是親戚。」
這句話一出來。
韓硯山那雙有些渾濁的眼睛,瞬間亮了一下。
報告廳第一排,幾位資深教授震驚之下,猛地坐直了身體。
江臨居然在當眾肯定這種瘋狂的跨界類比。
但江臨緊接著的下一句話,又無情地,把韓教授眼中那點剛剛燃起的亮光,生生地壓了回去。
「但是,韓教授,這兩個問題之間,在現有的數學工具層面,隔得遙遠的距離。」
江臨的語氣沒有任何改變。
「江氏磚這裡的逼近,是絕對確定性的,剛性的。我的每一個局部鋪砌狀態,要麼合法存活,要麼不合法死亡。我的每一個邊界情形,要麼能向無限遠延展,要麼被拓撲死路無情排斥。這裡沒有任何灰色的中間地帶。」
「而您說的PFR、Marton猜想那一類問題。」江臨看著韓硯山,直接指出了兩者的鴻溝,「那是近似的,是統計和平均意義上的結構定理。它處理的根本不是逐點的絕對剛性,而是覆蓋、加性能量、密度增量、近似同態,以及大部分元素意義上的結構。」
「從我這邊這種非黑即白的層級骨架,想要平滑地過渡到您那邊那種帶著概率和統計味道的近似代數結構。」
江臨搖了搖頭,誠實地說出了自己的判斷。
「這中間,隔著一層厚重的轉換機制。而這一層機制到底是什麼,怎麼利用我這套工具把那座橋搭過去,我現在也說不清。」
韓硯山站在那裡,盯著台上那個少年,看了足足好幾秒鐘。
他那股因為長年累月繞著同一個問題打轉而積下的疲憊和執拗,在江臨這番堪稱坦誠的剖析下,慢慢地化成了一聲輕輕的嘆息。
「說不清很正常,太正常了。」
韓硯山擺了擺手,原本緊繃的臉上反倒浮現出了釋然的笑意。
「能在這裡聽你說一句它們確實是親戚,我今天這趟就沒白來。」
他把話筒遞還給旁邊有些發愣的博士生時,又對著台上補了一句。
「江同學,我就是一個在這個問題邊上耗太久的人,可能想得有些偏有些遠了,你別被我帶溝里。」
「這不是胡思亂想。」
江臨站在講台上,莊重地對著韓硯山的方向,微微欠了欠身。
韓硯山怔了一下,原本準備坐下的身體僵在那裡。
江臨沒有再多解釋,重新握住講台上的滑鼠。
「好的,我們繼續提問,下一位。」
後面又有幾個常規的問題,江臨一一作答,神色如常。
就仿佛剛才那場差點引發數學地震式的跨領域碰撞,從來都沒有發生過一樣。
傍晚時分,報告正式結束。
雖然講座散場,但人群並沒有立刻散去。
尤其是數學方向的那群老師和博士生,還三三兩兩地圍在報告廳前排,熱烈地討論著剛才韓硯山拋出的那個的類比。
有人覺得這完全是異想天開,拉得太遠了,根本不是一個維度的東西。
有人覺得這個類比在直覺上很漂亮,堪稱天外飛仙,但如果試圖去執行,又容易走火入魔。
還有一位專門做解析數論的老教授低聲對同伴說:「PFR這個邪門的東西,哪裡是聽一場鋪砌幾何報告就能隨便碰的?江臨這孩子雖然聰明,但還是別去蹚這趟渾水比較好。」
而在講台的另一側。
「江臨同學,方便占用你幾分鐘時間嗎?」
正在慢條斯理地整理講義的江臨,轉過身。
一個髮際線略微有些後退的男人,快步走過來,遞上了一張簡單的白色名片。
江臨接過名片掃了一眼。
江城大學計算機學院。
陳啟明。
研究方向:編譯器後端優化、高性能基礎庫、程序綜合。
這是一個天天和機器底層指令集打交道的系統工程師。
「陳老師,您好。」江臨禮貌地點頭。
「江臨同學,你好。我先聲明一下,我不是鋪砌或者純數學方向的人。」
陳啟明語速極快,帶著碼農特有的乾脆利落。
「老實說,你剛才報告裡關於江氏磚的那些群論和幾何證明細節,我其實聽得一頭霧水。」
這句話一出。
旁邊原本幾個還想圍過來跟江臨請教幾何問題的人,都有些尷尬地放慢了腳步,想聽聽這個計算機人要幹什麼。
陳啟明根本不在乎旁人的目光,直接把自己帶來的筆記本電腦放在了講台上。
然後輸入密碼,調出一個複雜的界面,轉過來,面向江臨。
屏幕上顯示的,既不是那塊出盡風頭的江氏磚,也不是什麼非周期替代系統。
而是一張對於系統程式設計師來說猶如噩夢般的Profiler火焰圖。
在屏幕那密密麻麻的圖表中,有一大片代表著極高CPU周期的深紅色區域。
而這片深紅色,竟然詭異地全部堆積在最底層幾個名字不起眼的函數名上。
rank5_inline
small_sort_bucket
top3_window
median7_fast
陳啟明指著那張仿佛在流血的火焰圖,認真地看著江臨。
「你剛才在台上講解你的MPS時,我這樣一個搞底層系統的,聽到的其實完全是另外一件事。」
他用手指點了點屏幕。
「你為了找到那塊正確的磚,把一個龐大到甚至趨於無限的局部空間狀態,精妙地壓縮成了機器能夠窮舉搜索,人類能夠覆核,並且最終結果能夠留下一條無可辯駁的拓撲證據鏈的形式。這個狀態壓縮和搜索能力,江臨同學,在我們計算機底層庫優化這邊,可能,我是說可能,有巨大的用處。」
江臨微微眯起眼睛,看著屏幕上那張刺眼的火焰圖上,說:「陳老師,這看起來,像是一條龐大的數據流處理或者審計流水線?」
「你說的沒錯,這就是一條普通的業務數據審計流水線。」
陳啟明有些驚訝於江臨的敏銳。
「這裡面沒有任何今年最火的大模型(LLM),沒有什麼複雜的AI算法,沒有什麼看起來能夠在頂會上吹噓的高大上理論。最熱最耗時的這幾個地方,其實是一些底層的短數組秩計算、微小窗口的排序、求前k個極值,以及微小的哈希分桶操作。」
說著,陳啟明雙擊滑鼠,把其中那個名為 median7_fast 的函數點開。
代碼出乎意料的短。
全是用C語言內聯彙編手寫的,只有不到二十行,充斥著晦澀的寄存器操作和條件傳送指令。
「你看著也覺得這種東西很微不足道,對吧?」
陳啟明苦笑了一聲。
「這種微內核的小程序,單次調用的開銷,確實只有可憐的幾納秒,十幾納秒。放在一行的基準測試里,它快一點慢一點,簡直不值得一提。」
陳啟明說到這裡猛地抬起頭,目光灼灼地盯著江臨。
「但在真實批處理場景里,它一天會被機械地調用上億次。」
江臨的目光落在屏幕上那幾個普通的函數名上。
一瞬間,他的思緒再次不受控制地飄回了廢土世界。
他想起了在艱苦的條件下,為了解析等離子體異構數據。
他在自己那個老舊的終端上,痛苦地維護過的那個舊因子庫。
在那裡,同樣充斥著幾千萬次枯燥的小排序操作。
那時候,他只是覺得那些東西很煩人,一群永遠拍不死的蚊子。
而現在。
陳啟明這個來自現實世界的系統工程師,敏銳地把這些問題,正式地擺到了他的桌面上。
「陳老師的意思是想借用我這套MPS的搜索框架,去窮舉搜索這些微小的代碼程序的最優解?」江臨直接問道。
「我不確定。」
陳啟明坦誠地搖了搖頭。
「這無疑是一個很瘋狂的想法,所以我今天特意留下來,就是想請你親自判斷一下。這類程序的搜索問題,和你為了江氏磚處理的有限狀態鋪砌搜索之間,在底層的數學結構上,有沒有哪怕一絲一毫的相似性?」
江臨再次看了看屏幕上的函數名,大腦迅速開始抽象這些代碼的本質。
「陳老師,這些函數的輸入空間是有限的,對吧?」
「很多是有限的。」
陳啟明立刻回答。
「比如固定長度的微小排序,只有五個、六個或者八個元素。理論上,它的輸入狀態空間是可以被暴力的全排列完全覆蓋驗證的。或者,我們更高級一點,可以用可滿足性模理論求解器,去進行嚴格的邏輯等價證明。」
「那麼性能呢?性能的優劣,能否準確地進行實測和打分?」江臨繼續追問。
「完全可以,我們有成熟的基線,有嚴苛的壓測腳本。我們甚至能抓取不同CPU上的perf計數。」
陳啟明說到這裡嘆了口氣,很無奈的說道。
「現在的問題是,對於這些核心代碼,人工優化的紅利已經被我們這幫老骨頭壓榨到了極致。再想往下摳出一納秒的性能,光憑脆弱的人眼和可憐的腦力去排列組合彙編指令,已是極難系統地推進。」
江臨不假思索的補充道:「陳老師,你很清楚,如果由暴力的機器搜索框架輸出的某段候選代碼,哪怕它在測試集上跑得再快,只要它無法在數學上被嚴格地證明其正確性,那這種代碼,在重要的工業級系統里,是絕對不能用的。」
「對,就是這樣。如果你給我一段極快,但偶爾會出錯的巫術代碼,我的確是不敢把它合進主幹。」
陳啟明一副遇到了知己般慨嘆道。
「這也是我今天為什麼不去找搞AI啟發式搜索,而一定要找你聊的根本原因,我們需要的是百分之百的數學正確。」
陳啟明一邊說,一邊操作滑鼠,把桌面上一個不起眼的壓縮包文件,拖到屏幕中央。
microkernel_rank_sort_baseline.zip
(微內核_秩_排序_基線.zip)
「這裡面是我們團隊整理出來的一組最小問題集。」陳啟明鄭重地指著那個壓縮包說,「包括基礎的rank5、sort5,以及 top3-of-8。原始的基線實現代碼、測試驗證腳本,以及部分的性能benchmark數據,全都在裡面。」
陳啟明看著江臨,語氣誠懇得甚至帶上了些許懇求。
「江臨同學,能不能麻煩你把這個壓縮包帶回去,隨便花點時間看一眼。如果你覺得不合適,或者結構上根本無法遷移,那你就當我今天冒昧地問了一個浪費你時間的外行問題。」
江臨看著屏幕上那個壓縮包,沉吟道:「陳老師,我可以確認,這不是外行問題。」
聽到這句話,陳啟明緊繃的肩膀輕微地鬆了一下,有些眼巴巴地看著江臨,一副靜候佳音的期待模樣。
江臨見狀,也不吝嗇於進行深度的跨界結構剖析。
「在龐大的江氏磚問題里,我開發的MPS框架,暴力搜索的目標,是那些晦澀的局部幾何鋪砌狀態。而在你這裡,它要搜索的目標,變成了底層的機器指令的程序狀態。」
「一個極具潛力的候選幾何鋪法,必須排除所有的拓撲逃逸路徑才能存活。一個候選微內核代碼,必須排除所有極端的錯誤輸入用例才能被採用。」
解釋完,江臨總結道。
「表現形式不一樣,但在深層的核心邏輯上,它們都依賴於:龐大的有限狀態空間,局部的微小變換,以及全局正確性。」
「所以,有相似性?」陳啟明的呼吸變得有些急促。
「有。」江臨很肯定地說。
但他緊接著又潑了一盆冷水。
「但不能簡單地直接照搬江氏磚的MPS代碼,因為你這是一個截然不同的新世界。」
「那是當然。」陳啟明表示理解。
「並且,陳老師,程序比幾何鋪砌多出來的一個維度問題。」江臨看著屏幕,眼神幽深。「在數學上,只要被證明是正確的,那就結束了。但是在這裡,正確不等於快。你的搜索空間裡,充滿了正確的低效垃圾代碼。」
聽到這句話,陳啟明原本緊張的神情,終於放鬆下來,爽快地笑出了聲。
能一眼看出這個難點,說明江臨已經完全理解了問題的核心。
江臨沒有再廢話,操作滑鼠將那個壓縮包,保存到了自己帶來的U盤裡。
「陳老師,我今晚回去,先看看rank5 和sort5。」江臨說。
「好,麻煩你了。你先判斷這個問題值不值得投入精力去做,我這邊不急著要最終的結論。」陳啟明痛快地說。
一直站在旁邊的陸知行,聽到這裡,終於沒忍住插了一句話。
「江臨,這算是在開發江氏磚的應用嗎?」
「不是。」陳啟明迅速搖頭。
江臨也果斷搖頭糾正:「陸老師,這是MPS底層思想的跨界遷移,不屬於江氏磚的範圍。」
陸知行疑惑地問道:「跨界?從在幾何平面上艱難地找磚,變成了在底層的系統里瘋狂地找程序?」
江臨沒有正面回答。
他在工作目錄下新建了一個文件夾。
【MPS-Kernel】
文件夾名下面,他又敲了一行備註:可證明微內核搜索。
然後,他對陸知行解釋道:「這應該叫作從尋找可證明的局部幾何結構,升級為尋找可證明,可覆核,可實測的局部程序結構。」
陳啟明聽到這個精闢的總結,整個人終於淡定了下來。
就像是一個長期在黑暗中摸索複雜系統的人,突然看到一件完美的工具,嚴絲合縫地落在了自己渴望的那個接口上。
……
報告結束,人群散盡。
天色將晚,初夏夕陽的餘暉絢爛地染紅了江城大學的天空。
陸知行陪同江臨往外走。
在穿過長長的走廊拐角時,陸知行忽然側過頭看了江臨一眼。
「江臨,剛才那個韓硯山教授問的那個離譜的加性組合問題,你是不是有靈感了?」
「陸老師怎麼會這樣想?」江臨愕然反問。
「可能是直接這樣告訴我的吧。」
「陸老師,您想多了,那只是一個很漂亮的類比。」江臨輕巧地將話題撥開。
陸知行沒有再不識趣地繼續追問下去。
像江臨這種深不可測的學生,手裡到底捏著什麼樣的底牌?
什麼時候肯把牌亮出來?
沒人知道。
門口,那塊深藍色的臨時立牌,孤零零地還立在那裡。
江臨收回目光。
二十天後。
他將會再一次進入廢土世界。
這一次的廢土探索行李與任務清單上,就目前看來,不得不多出一行公開任務架構了。
【項目代號:MPS-Kernel(極速微內核_機器證明搜索)】
當然,或許還會有這個。
局部弱約束→全局近似結構。