电影里的“微表情读心”,真的可以有
新华报业网讯 喜欢看警匪片的朋友,一定对《读心神探》或是《别对我说谎》中的读微表情破案的情节印象深刻。用上数学知识,这个真的可以有哦!世界著名数学家、哈佛大学终身教授丘成桐昨天来到东南大学,掀起了一股热腾腾的“数学风”。丘成桐做了题为“数学学科的神奇应用”的学术报告,数百名粉丝冒着酷暑赶来聆听,三层楼的大礼堂坐得满满当当。在数学大师口中,数学不再是枯燥的数字,而与我们的生活息息相关,能实现一个个神奇的设想。
看表情读内心,函数来帮你
丘成桐教授首先抛出一个数学理论,他说道,“几何学多姿多彩,今天只讨论二维空间的黎曼几何学。德国数学家G.F.B.黎曼19世纪中期提出了黎曼几何和共形几何理论。”几句话带过后,丘成桐很快转入了“黎曼几何工程和共形几何在工程和医疗科学中的广泛应用”这一主题。第一个分享的话题便是好玩的“如何追踪人脸面部表情”。喜欢看警匪片的朋友,一定对港剧《读心神探》或是美剧《别对我说谎》中的读微表情破案的情节印象深刻。《别对我说谎》剧情中,卡尔·莱特曼博士能够通过观察一个人的面部、身体、声音等神奇地知晓真相。
生活中,数学家们正用数学知识让看表情读内心变为现实。丘成桐用图像一步步解释计算机如何使用“保角映射”的方式在二维空间“捕捉”人脸的表情。一张ppt记录了30张人脸的表情。有的表示“悲伤”,有的是“高兴”,还有“惊讶”。丘成桐教授解释道,计算机通过采集人脸部表情,随后进行分析,可以帮助判断一个人的内心。比如心理医生通过病人的表情,可以了解他们的真实想法。面部表情的追踪还可以延伸到外交方面,通过看到外交人员的面部表情计算到他的内心大概会想什么再到会有什么样的心情,这对于我们的外交谈判方面有很好的应用,至少有10%的益处。
用微分几何,判断器官病变更精准
丘成桐教授提到,医疗的发展也少不了数学。其中一个重要应用就是“医学形状分析”。他解释说,判断器官病变通常靠经验丰富的医生,如果利用图像处理方法处理医学图像会更加精准。简单来说,就是利用微分几何的方法建立数学模型,准确地比较器官曲面的几何差异,可以将好的器官与不好的器官进行比较,从而判断患者的病症。
同样的,数学也可以应用在导航、制导系统、雷达追踪、声呐测距、卫星和飞机轨道计算上。丘成桐教授认为,数学是一门很神奇的学科,不存在枯燥之说,“甚至在未来的某一天,我们也可以将在文学之中增加数学的应用,我们可以用数学的知识来分析《红楼梦》的结构,也可以用数学编程写一篇文章。”
寄语小小“数学迷”
搞数学建模别放弃基础研究
2008年,为了激发中学生对于数学研究的兴趣和创造力,丘成桐教授设立了面向全球华人的“丘成桐中学数学奖”。这一奖项得到了哈佛大学、芝加哥大学、清华大学等世界众多名校的认可,在中学生中知名度颇高。昨天不少中学生粉丝闻讯赶来。在提问环节,一名中学女生问道,“不少中学生热衷参加数学建模大赛,丘成桐教授对此有何建议?”丘成桐表示,很高兴看到许多中国学生参与数学建模。不过他直言不讳表达了看法,“据我所知,不少中学生参加建模大赛只是为了拿奖,为了参赛而去研究。实际上所有的数学应用都与基础数学有关,中学生学习数学建模的同时不能放弃基础数学研究。否则即便拿了金奖,也会遇到各种困难。”
学奥数要有兴趣否则别学
对于奥数热,丘成桐教授也有自己的看法。他表示:“学习奥数仅仅是为了提高孩子们对于数学的兴趣,如果奥数成了孩子的一种学习负担,为了考试为了保送,就没有学的必要了,反而让孩子无所适从,起到相反的效果。而且奥数只是数学中一个很小的部分,就算你奥数成绩再好,也不见得在数学的应用上有多厉害,成绩不能说明问题。要想孩子数学学得好,就要提高他的兴趣,正确地引导他,要用漂亮的命题让孩子爱上数学,而不是一般老师的教课只能让孩子感受到数学的枯燥无味。”对于孩子是否在小学阶段学奥数,丘成桐教授表示没有必要,“我小学的时候并没有学什么,小学时释放天性的时候,该玩就要玩。”
实习生姚雨琼 扬子晚报记者蔡蕴琦
编辑: 周莉娜