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他立刻进入模拟空间。
【注入模拟时长:500小时,指定模块:【希尔伯特变换】】
【模拟开始…】
【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——它并非一种变换,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里叶变换(FFT)实现卷积运算的范式。通过构建一个sgn(ω)的符号函数,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】,无法继续模拟提升!】
【模拟结束。】
【模拟时长剩余:4199小时30分钟】
林允宁睁开眼,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。”
大导演并没说错,此时林允宁的思路清晰无比:
第一步,先对包含噪声的实验数据进行傅里叶变换。
第二步,利用K-K关系(希尔伯特变换)构建物理响应的复数模型。
第三步,将理论模型卷积上仪器响应函数。
第四步,在频域中,将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(χ²/自由度)≈1为止。
这是一个完美的闭环。
他定义了一个目标函数,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。
在这个目标函数内部,K-K约束被作为模型的固有属性嵌入其中。
然后,他将这个复杂的、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——将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,一行行日志飞速滚过:
Iteration 1: Chi-squared = 152.78
Iteration 2: Chi-squared = 45.12
...
Iteration 17: Chi-squared = 0.03
Convergence reached.
代表着误差的数值,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,在噪声水平内高度一致,几乎重合在了一起!
在主图下方,那条代表着误差的蓝色线条,围绕零轴随机起伏,波动幅度与叠加的噪声水平相当。
看着屏幕上的两条曲线,林允宁终于露出了笑容。
一股源于智力巅峰的愉悦感,如同暖流般从脊髓深处升起,瞬间冲散了连日来的疲惫。
这种快感,比世间任何娱乐都更令人上瘾。
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“宁神”对着电脑敲了一会儿,屏幕上就出现了他这辈子都看不懂的图。
林允宁满意地伸了个懒腰,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标题。
这一次,他没有再改。
“小王,”
他低声说,语气里带着一种发现了新大陆的笃定,“这次,我们的主题,不是天才,也不是科学。”
他看着林允宁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。
是韩至渊的回复。
【组长—韩至渊】:不错。迭代收敛得很快,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】
……