第一百三十章 上帝不掷骰子(2/2)
“我叫迈克,MIT计算机科学实验室的博士生,”他用英语说,语速极快,像是习惯了在有限时间内塞进尽可能多的信息,“施瓦茨教授让我来接你们,他在实验室等,今天下午安排了三项参观内容:人工智慧实验室丶并行计算中心丶计算机网络实验室,晚上有一个小型学术交流,MIT数学系和计算机系的几个教授都会来。”
他把接站牌夹在腋下,从口袋里掏出一张摺叠得整整齐齐的地铁线路图,开始讲解波士顿的地铁系统红线丶绿线丶橙线丶蓝线,每一条线的走向和换乘站。
周大校在旁边听着,眉头越皱越紧,最后打断他:“我们坐车。”
迈克愣了一下,然后不好意思地抓了抓后脑勺:“对,对,坐车,习惯了给学生讲怎么省钱坐地铁。”
MIT的校园和普林斯顿完全不同。
没有哥德式的尖塔,没有爬满常春藤的红砖楼,只有一大片灰色的混凝土建筑,方方正正,像一块块叠在一起的巨型积木。
走廊里贴着各种学术海报和社团招新广告,墙角的自动售货机闪着可口可乐的红色标志。
空气里混合着咖啡丶松香焊锡和旧书的气味,每隔几米就有一台终端亮着绿光屏幕,上面跑着各种代码。
施瓦茨教授的实验室在人工智慧实验室的二楼。
推开门,陆沉看到的不是整齐的实验台,而是一片有序的混乱一几台工作站并排放在长条桌上,屏幕上是各种数据流和代码,白板上画着神经网络的结构图,地上散落着几本翻开的论文预印本。
一个头发乱蓬蓬的中年人正弯腰调试一台机器后面的线缆。
他直起身,扶了扶眼镜,露出一个很有力度的笑容。
“欢迎,”施瓦茨说话比迈克更快,但每个字都咬得很清楚,像是习惯了在噪音环境里交流的人练出来的本事,“我们在做下一代网络协议的原型验证,正好碰到一个棘手的数学问题,你们在国内做的交换网络仿真模型,我们在IEEE的论文里看到了,用的方法很新颖。”
他把陆沉领到一台工作站前面,屏幕上显示着一个网络拓扑图的仿真结果。
图的节点密密麻麻,连线交错成一张巨网,每个节点上标注着数据传输的延迟和丢包率。
“问题是这样的,”施瓦茨调出一个子图,放大,“当网络规模扩大到一定量级之后,传统的路由算法会出现拥塞振荡,流量在两条路径之间来回波动,稳定不下来,我们试了好几种方法都没解决,你们的仿真模型里好像有一套处理这种振荡的数学框架?”
陆沉看着屏幕上那张图和跳动的数值。
这个问题他见过。
前世在网络协议开发的文献里,这种拥塞振荡被称作路由抖动,本质上是分布式系统的反馈环路延迟导致的非线性动力学行为。
1991年,这个问题的完整数学框架还没有被建立起来,但他在课题组做交换网络仿真时,王雪松曾经在银河—上跑出过一组类似的数据,后来被顾小北用收敛性引理证明了在整数容量网络中的有限步收敛性质。
“这个振荡的本质不是路由算法的问题,”陆沉说,“是分布式反馈环路的相位延迟,当网络节点的排队延迟和路由更新周期之间的比值超过某个阈值时,系统会进入一个极限环。”
他在白板上画了一个简化的反馈环路模型,标注了三个关键参数,排队延迟丶更新周期丶链路容量。
然后他在三个参数之间画了一个不等式。
“如果这个不等式成立,系统收敛,如果不成立,系统进入极限环振荡。”
施瓦茨盯着那个不等式看了很久,然后从口袋里掏出一支笔,在不等式旁边补了一个边界条件的推导。
他写得很慢,和萨纳克那种跳跃式的写法完全不同—每一步都交代得清清楚楚,每一步都要回头检查前一步的前提是否还成立。
“如果在这个不等式里加入链路容量的动态变化,就是当网络流量变化时,链路可用带宽也在实时变化,这个边界条件还能不能成立?”施瓦茨问。
陆沉想了想。
“不能,因为链路容量变成动态变量之后,不等式的右边就不再是常数了,但可以把它转化成一个微分不等式,用李雅普诺夫函数来证明渐进稳定性。”
他在白板上接着写下去,把原来的代数不等式改写成微分形式,构造了一个李雅普诺夫函数,然后给出了渐进稳定性的充分条件。
写完最后一个符号,他转过身。
施瓦茨还站在白板前面,手里的笔悬在半空,嘴唇微微懦动,像是在把刚才的推导从头到尾在脑子里重新跑一遍。
迈克在旁边已经看呆了。
他不是没见过厉害的数学家,沙利文教授就在楼下。
但他没见过一个十二岁的孩子在白板上随手写出李雅普诺夫稳定性判据,像在黑板上默写乘法口诀一样自然。
“你们在中国,平时就是这么讨论问题的?”迈克问。
方宜民在后面低声蹦出一句:“这不是讨论,这是日常。”
施瓦茨终于放下了笔。
他退后一步靠在实验台边沿,抱起双臂,像萨纳克一样看着白板上的推导。
但他说的话和萨纳克完全不同。
“这个结果,如果经过严格的数值验证,可以写成一篇论文投到INFO,”他说,“INFO是网络领域最顶尖的学术会议,明年在旧金山举办,如果你有兴趣,可以把你刚才给出的极限环条件作为独立投稿。”
INFO。
陆沉前世听过无数次这个名字——全球网络与通信领域最具影响力的学术会议之一,每一届的论文接收率不到百分之二十。
1992年,INF0将在旧金山举办,正是这次美国之行的最后一站。
施瓦茨说:“如果你愿意投,我可以帮你联系组委会,学生投稿和正式学者同等对待,不因为你的年龄而有任何差别,顺便说一句,我刚在门口听你和迈克聊普林斯顿的事,你说萨纳克教授收下了你的推导,他是世界顶尖的数论与组合数学家,他的严格是出了名的,他能认可这个框架的数学核心,意味着它站住了。”
迈克在旁边举手,像课堂上想发言的学生:“我补充一句!沙利文教授现在很少亲自
带人调试原型机了,他从这个项目一开始就关注网络安全模块的数学基础,上周讨论会上还提到你们的何—周引理,他说这套算法的性能曲线几乎贴近理论界,所以今天他看到你本人在原型机上跑出来的结果,才会直接提INFO的事,他不是在客套,他很认真。”
陆沉看向施瓦茨,点了点头。
“INFO的投稿我会认真准备,如果可能,我会把国内仿真系统的部分数据纳入数值实验部分那套系统已经在八纵八横主干网上验证过了。”
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