兰州恒成教育吧 关注:463贴子:2,686
  • 0回复贴,共1

数学的威力有多大

只看楼主收藏回复

在许多人看来,数学这个传统学科,推导的是公式,训练的是思维。然而,国防科技大学理学院的数学教授们却并不局限于此,他们创造性地运用一个个数学公式、算法、方程,破解难题,让数学在加快转变战斗生成模式中发挥出巨大的几何效应。近日,他们解密了几个故事
一个方程值一个亿
曾经,我国遥感卫星的图像质量不尽如人意。图像就像电视信号不好时一样,画面布满了“雪花”。
该校理学院的数学专家了解到这一情况,试图运用数学方法来提高图像质量。团队成员抱来一大摞成像方面的书籍进行系统学习,又到卫星研制单位、用户单位及各相关部队进行实地调研,逐渐掌握了遥感成像的原理和特点。
专家们想,将卫星图像质量不高的问题描述成数学语言,并将误差扩散过程转换为一个二维函数方程,然后对这个函数进行求解,从而使受到噪声斑点污染的图像恢复本来面目。
科学研究总会出现这样的问题:理论上看似行得通,实践中却做不到。他们发现,这个二维函数方程求解,只适用于处理光学图像处理,对处理雷达图像随机噪声斑点问题完全无效。
找准了突破口,问题就好解决了。他们先对二维函数方程进行改造,再将图像目标特征信息放到方程中去求解。经过多年攻关,终于建立起一个全新的偏微分方程。就是这个方程,一举将图像质量提高了30%,达到国内领先、国际先进水平。
在庆功宴上,一位部队领导感慨地对该院数学专家说:“你们的这个方程能值一个亿。”
一个算法救活一项装备
有一次,某型号装备在演示验证中,目标测量数据出现大误差,严重影响装备定型。
研制单位想到了该院数据分析技术创新团队。求援电话打过去,3名教授犹如战士接到了出征的命令,立即动身赶赴试验现场。
了解情况后,专家们一时也难住了:目标测量数据误差很大,装备对数据预报精度要求却很高。他们面临的问题,就好比只给你100个已知数,却要求在很短时间内准确解算出1万个未知参数,传统计算理论及方法根本无能为力。
面对装备研制人员焦急而充满期待的目光,3名专家决定背水一战。他们在条件艰苦的试验场安营扎寨,每天工作到深夜,饿了吃方便面,困了就在临时搭起的实验室场和衣而睡。
60多个日日夜夜,他们经历数不清的挫折和失败,终于从纷繁复杂的数据中,锁定了影响目标测量预报的关键参数,找到了解决问题的突破口,将动力学模型与数学模型结合起来,创造性地提出了一个新的算法,既能大大减少需要运算的参数,又兼顾到速度和精度要求。
试验表明,他们创造的这一全新算法,彻底解决了数据预报误差问题,精度大大提升。一个算法救活一项武器装备,这个故事被传为佳话。
  


1楼2020-01-13 16:25回复