应大规模复杂系统数值模拟教育部重点实验室、南京师范大学数学科学学院联合邀请,中国科协副主席、中国科学院院士袁亚湘于 12 月 21 日下午莅临我校,为师生作题为《计算:第三种科学方法》的学术报告。报告会由数学科学学院院长吴奕飞教授主持,南京师范大学原党委书记、校长宋永忠教授,重点实验室主任王雨顺教授,重点实验室副主任田立新教授、陈金如教授、蔡邢菊教授,数学科学学院领导班子成员及部分师生出席本次活动。


袁亚湘院士以《计算:第三种科学方法》为主题,系统阐释了计算的科学定位、发展脉络、核心方法及其价值前景。他明确提出,计算已与实验、理论并列成为第三种科学方法,三者构建起 “计算生成数据支撑理论、理论依托计算提出假设、实验数据反哺计算优化” 的完整闭环。报告中,他梳理了波澜壮阔的计算发展史:从古巴比伦泥板、古埃及纸草书、中国《九章算术》承载的古代计算实践,到远古刻线骨器、算筹、算盘等传统计算工具,再到达芬奇加法机、帕斯卡加减机等近代机械计算装置,直至 ENIAC 电子计算机、中国 103 计算机及 “神威・太湖之光” 超级计算机等现代算力工具的迭代演进,清晰勾勒出计算工具的发展轨迹。同时,他系统介绍了核心计算方法体系:既涵盖牛顿法、高斯消去法、共轭梯度法、有限元方法等经典数值计算方法,也包括 FFT(快速傅里叶变换)、PageRank、ADAM 算法等高效算法与现代智能算法。


袁院士强调,计算方法的效率提升与计算工具的性能进步同等关键;展望未来,计算将与人工智能深度融合,推动跨学科研究突破,并在量子计算等前沿领域迎来新的机遇与挑战,持续为科学探索与社会发展发挥关键支撑作用。
报告过程中,袁亚湘院士以浅显易懂的阐释方式、风趣幽默的语言风格,将复杂的数学问题、数学方法与现实问题的解决路径紧密结合。他以陶哲轩等人攻克压缩感知问题的案例为例,勉励同学们:在学习与生活中若遇到一时难以解决的难题,不妨通过合理假设对问题进行转化,将复杂棘手的问题拆解为易于突破的简单问题。


针对同学提出的 “工业应用中的问题往往难以找到适配的求解方法,而我们研究的算法又缺乏实际应用场景支撑,如何化解这一矛盾” 的疑问,袁院士指出,面对各类实际应用中涌现的具体问题,现有通用算法往往难以满足需求;对于这类具备特殊结构的问题,研究者可聚焦针对性算法的研发,使算法设计与具体问题的特性精准匹配。
当被问及 “AI 工具已日趋成熟,能够辅助编写算法程序,研究生是否仍有必要投入大量时间实现算法代码,还是应将精力集中于理论研究” 时,袁院士表示,人工智能的确为科研工作带来了极大便利,可有效助力文献检索、文本润色等工作,显著提升研究效率;但创新性研究工作的核心突破,目前仍无法依靠 AI 实现,必须依托人类自身的探索与思考完成。
报告结束后,同学们纷纷围拢上前,请求袁院士签名并合影留念,均表示从报告中收获颇丰、深受启发。
袁亚湘,中国科学院数学与系统料研究院研究员。中国科学院院士、发展中国家科学院院士、巴西科学院通讯院士、美国数学会首届会士、美国工业与应用数学学会会士、伦敦数学会荣誉会员。现任全国政协常委、中国科协副主席。曾任中国数学会理事长、中国运筹学会理事长、国际工业与应用数学联合会主席、国际运筹学联合会副主席。曾获国家自然科学二等奖、发展中国家科学院数学奖、何梁何利科技进步奖、中国数学会陈省身奖和华罗庚奖、中国工业与应用数学学会苏步青奖、美国工业与应用数学学会杰出贡献奖等,还曾获“中国十大杰出青年”等荣誉称号。