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在这个时代,一个天才的出现意味着什么。
不只是数学本身。
是希望。
是证明。
是告诉所有人:我们也可以。
休息室的门被敲响。
工作人员探进头来:「周教授,陆沉同学,下一轮赛程安排出来了,团体赛的题目明天早上公布,各国代表队已经开始准备了。」
周教授点头:「知道了。」
他转向陆沉:「走吧,今天好好休息。明天的团体赛,才是真正的硬仗。」
陆沉站起身,走到门口时忽然停住。
「周老师。」
「嗯?」
「图兰定理的证明,只是第一步。」陆沉说,「扩展形式解决了存在性问题,但构造性问题还没有完全打开,如果能找到Turán极图的显式构造算法,应用面会更广。」
周教授愣住了。
「你想————继续做?」
「已经开始做了。」陆沉说,「大概需要两个月。」
他想了想,又补充了一句:「如果计算机够用的话。」
然后他推门出去,留下周教授一个人站在休息室里,半天没回过神来。
两个月。
解决图兰定理的构造性问题。
那是埃尔德什在1977年提出丶悬赏500美元的问题。
这孩子说的是————顺手。
走廊里,陆沉边走边在脑中整理思路。
图兰定理扩展形式的证明,确实只是第一步。他的真正目标,是构建一套完整的极值组合与拓扑方法之间的对偶框架。
这套框架如果建成,影响的就不仅仅是图论。
密码学丶编码理论丶算法设计—都会受到冲击。
而这一切的前提是:
他需要一台能用的计算机。
长城286的性能,远远不够。
他需要更强大的算力。
或者—
更聪明的算法。
回到房间时,室友林枫正坐在床边看书。
见他进来,林枫抬起头,眼神有些复杂。
「你今天把苏联人镇住了。」他说,「我听队里其他人说的。」
陆沉在床边坐下:「只是做了一道题。」
「那不是一道题。」林枫放下书,「那是图兰定理。我在省队的时候就听说过,有人说这道题十年内没人能解。」
他停顿了一下:「你解了。在莫斯科。当着全苏联数学界的面。」
陆沉看着他:「你在担心什么?」
林枫沉默了一会儿。
「我在想。」他说,「我们真的是同一种生物吗?」
陆沉没有笑。
他认真地说:「是,我们共享99.9%的基因序列。」
林枫愣了一瞬,然后忍不住笑了出来。
「你他妈————」他摇头,「行吧,我收回刚才那句话,你还是个正常人。」
他重新拿起书,翻到刚才那页。
过了一会儿,又开口了。
「陆沉。」
「嗯?
」
「明天的团体赛,有一个模块是算法设计。」林枫说,「据说是苏联科学院计算中心出的题。会用他们那台BESM—6跑实测。」
BESM—6。苏联1968年投入使用的电晶体计算机,每秒运算约80万次。在这个时代,已经算是不错的机器了。
但在陆沉的认知里,这台机器的算力,还比不上前世的一台计算器。
「有什么问题?」他问。
「BESM—6的指令集和长城286不一样。」林枫说,「我们在国内练的都是长城机,临时换平台,很多人可能不适应。」
陆沉点头。
虽然自己是个列外,但这对队员来说确实是个问题。
适应新的机器指令集需要时间。
而团体赛的时间,通常不会太充裕。
「你打算怎么办?」他问。
林枫犹豫了一下。
「我下午去计算中心熟悉一下环境。」他说,「你要不要一起?」
陆沉想了想。
「好。」
莫斯科大学的计算中心在主楼东翼,穿过一条长长的走廊,经过两道岗哨,才能进入机房。
带队老师办好手续后,陆沉和林枫被允许进入。
机房很大,BESM—6的主机占据了大半个房间,磁带机嗡嗡作响,空调全力运转,依然能闻到一股淡淡的电子元件发热的气味。
几个苏联学生正在一台终端前操作,看到他们进来,目光有些微妙。
林枫走到一台空着的终端前坐下,开始查看指令手册。
陆沉没有急着上手。
他站在BESM—6的主机前,目光从控制面板上一一扫过。
寄存器。运算器。内存单元。
他的大脑开始构建这台机器的完整模型。
BESM—6的体系结构属于堆栈型架构,指令集包含约50条基本指令,字长48位,内存寻址范围————
他在脑海中逐条拆解指令集,分析每一条指令的时钟周期和微码执行流程。
这个过程用了大约四十分钟。
在这四十分钟里,他完成了对BESM—6指令集的完整逆向。
不是通过阅读手册那只能知道表面的语法规则。
他需要的是更深层的理解:指令流水线的冲突模式,Cache缺失的惩罚周期,乘除法指令的微码循环次数。
这些信息,手册上不会写。
但他可以通过对硬体结构的观察,结合指令执行的时序规律,反推出来。
就像看到一只表的外壳,就能推算出内部齿轮的咬合关系。
「陆沉。」林枫的声音传来,「你来看这个。」
他走过去。
林枫指着终端屏幕:「指令手册里说,乘除法运算需要调用子程序库,硬体没有直接支持。」
陆沉看了一眼。
BESM—6的早期型号确实没有硬体乘除法单元,需要通过软体模拟。
「效率很低。」林枫说,「做数值计算的话,大量时间都耗在乘除法上了。」
「有办法优化。」陆沉说。
林枫转头看他。
「乘除法的子程序库是开放的。」陆沉说,「可以改写。用移位和加法模拟乘法的时候,有更优的调度顺序。另外——
」
他指向屏幕上的另一段:「浮点运算也有空间。BESM—6的浮点格式是40位尾数加8位阶码,但它的规格化处理有冗余步骤。如果绕过标准库,直接操作寄存器,可以压缩大约30%的时钟周期。」
林枫听得有些发愣。
「你————」他问,「你怎么知道的?」
陆沉没有回答这个问题。
他只是说:「明天比赛前,我写一个优化版的数学库。」
林枫沉默了很久。
最后他说:「你知道吗,有时候我真的怀疑你不是这个世界的人。」
陆沉的手指在键盘上停了一瞬。
然后他说:「可能只是看得比较仔细。」
那天晚上,中国队开了赛前准备会。
领队周教授把团体赛的规则详细讲了一遍:总共四个模块,数学建模丶算法设计丶物理实验丶协同解题。每个模块限时,团队总分决定最终排名。
「今年的算法设计模块,用的是苏联科学院计算中心的题库。」周教授说,「据说难度比往年高。大家做好心理准备。」
队员们的表情都有些凝重。
这届中国队,除了陆沉,其他都是按正常途径选拔上来的尖子生。放在国内,个个都是天之骄子。但到了国际赛场,面对苏联和东欧的传统强队,压力并不小。
「别有包袱。」周教授说,「这次出来,主要目的是学习和交流。名次不是第一位的。」
这话说得很体面。
但在场的每一个人都知道,不是这样的。
距离中国刚刚恢复高考才不过十年。
科学的春天刚刚开始。
每一枚奖牌,每一次突破,都会被放大成某种象徵。
他们背负的,不只是自己的成绩。
陆沉安静地坐在角落里。
他在脑海中过了一遍明天的比赛流程。
算法设计模块,限时四个小时。一台BESM—6,一个终端,一道题。
他不知道题目会是什么。
但他知道,无论题目是什么,最终比的都是效率。
用最少的指令,最短的时钟周期,完成计算任务。
这就是算法竞赛的本质。
而他已经把BESM—6的每一个时钟周期都刻进了脑子里。
散会后,周教授把他单独留下。
「今天下午,苏联科学院那边又来了人。」周教授说,「想邀请你赛后在莫斯科多留几天,参加一个学术讨论会。」
陆沉看着他。
「我回绝了。」周教授说,「理由是需要向国内请示。」
「不过。」周教授压低声音,「这件事我已经通过渠道报回国内了。怎么决定,要看上面的意思。」
他顿了顿,又说:「孩子,你心里要有数————你现在做的事情,已经超出了学生竞赛的范畴。接下来会怎么样,我也说不准。
但有一件事我可以告诉你。」
「什么事?」
周教授看着他,一字一顿:「国家需要你,非常需要。」
陆沉没有说话。
他看着窗外的莫斯科夜色,想起了很多事。
前世的实验室。
通宵改论文的夜晚。
被拒稿的邮件。
那些拼尽全力却差一步的时刻。
然后他收回目光。
「我知道。」他说,「所以我来了。