仅1%晋级:阿里数学竞赛全球最强73人出炉,万里挑一决出四名金奖

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撰文 | 机器之能

机器之心7月2日消息,被称为“史上最难比赛”的2020阿里巴巴全球数学竞赛举办颁奖典礼。阿里巴巴全球数学竞赛( Alibaba Global Mathematics Competition)由中国科学技术协会、阿里巴巴基金会、阿里巴巴达摩院共同举办,今年赛事吸引了吸引了70多个国家和地区的5万多位选手参加,最终73人杀出重围、夺得奖牌。

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大赛发起人马云祝贺了所有参赛者,“我们都不是为了名次和结果而学数学,我们是因为热爱而学数学”。

同时,作为阿里巴巴全球数学竞赛的主办方之一,达摩院为这颁奖典礼准备了“最强排面”,安排院长张建锋、计算技术实验室负责人谢源、量子实验室科学家陈建鑫、决策智能实验室负责人印卧涛、数据库与存储实验室负责人李飞飞、自动驾驶实验室负责人王刚担任颁奖嘉宾。

针对本届赛事,阿里巴巴达摩院邀请北京大学、剑桥大学、浙江大学等高校的顶尖数学教师组建了出题组,中科院院士、美国艺术与科学院院士、北京国际数学研究中心主任田刚担任竞赛命题委员会主任、竞赛指导委员会委员。

同时,苏黎世联邦理工学院教授、2018年菲尔兹奖得主Alessio Figalli以助阵嘉宾身份参与了本次赛事。本次出题、阅卷团队将近30人,大部分命题人是分布在世界各地、从事不同领域研究的、40岁以下的优秀学者。

一 于五万多人中决出的数学佼佼者

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第二届阿里巴巴全球数学竞赛共有5万多人报名参赛,他们分别来自71个国家和地区,首次有非洲朋友参赛。

两轮预选赛过后,有1%的报名者、也即516名选手进入决赛。预选赛中,有人获得200分的满分成绩;共有80位“00后”入围决赛,还有十多位来自中学,最小选手只有14岁;90后成为绝对主力,占决赛选手比例超过80%以上。

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预选赛共两轮,每轮有4道赛题,包含理论数学题和应用数学题两类。预选赛赛题源于生活,且有趣味性,比如拧面圈做面条、蚂蚁森林种树等。

决赛赛题均为理论数学题,包含几何与拓扑、数论与代数、数学分析与方程、应用数学与计算数学几大方向,题目更专业更有挑战性。

今年共有516人入围决赛,73名选手突围获奖,包括金奖4人,银奖6人,铜奖12人,优秀奖51人。在73名获奖者中,来自中国高校和美国高校的人数同为32人,北京大学获奖者最多,共20人。

决赛总分140分,得分最高的是120分,共有5名选手得分在100分以上。

麻省理工学院的王东皞、普林斯顿大学的郑凡、新加坡国立大学的Yap Jit Wu、加利福尼亚大学伯克利分校的张钺带走了4座金奖奖杯。张钺、郑凡、聂子佩、Allen Liu、张盛桐、陈泽坤、时代等13位选手已是二度参赛并获奖。

受到主办方的邀请,四位金奖获得者分享了各自探索数学之美的背后故事和成长感悟。

  • 王东,金奖,中国大陆,1994年出生,麻省理工学院

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我从小就热爱数学,在某种意义上,数学参与了我人生重要的转折。

小学转学去北京,是数学老师发现了我身上的闪光点。他经常鼓励我,对于一个缺乏自信心的转学生来说是十分受用的,他的帮助不仅让我迅速适应了新环境,也让我获得了信心。

我高三进了CMO集训队,拿到了金牌,也是因为数学,我才被保送进北大。如今我还在麻省理工数学系继续深造。

数学是基础,数学的发展能影响其他学科的发展,进而影响社会发展。因此,数学对人类的影响是间接的,却是最重要的。

作为一名数学从业者,我现在的梦想是推动数学的进步。怎么推动呢?中国的数学进步空间很大,需要培养更多的数学人才。我现在就想像我小学数学老师一样,走进校园,帮助热爱数学的少年找到更好的教育资源。

  • Jit Wu,金奖,新加坡,1995年出生,新加坡国立大学

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Jit Wu为右二

我当过两年兵,所以上学比较晚。平时我喜欢喜欢打dota,看漫画,学数学。

我参加这个比赛,是因为它是在线的,很方便。我也参加过其他数学竞赛,但我觉得阿里的竞赛非常特别。像国际奥数比赛,是专门针对高中生的,但阿里数学大赛是不分年龄、职业,全民都可参与。我希望阿里能继续举办这个国际化、多元化的比赛。

我将来想成为数学教授,希望中国的学生可以多来新加坡交流数学。

  • 张钺,金奖,中国大陆,1995年出生,加州大学伯克利分校

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图片来源:人民网

我从小喜欢数学,别人睡前都是听童话故事,而我睡前是在做算术游戏。在小学三年级的时候,我参加五年级学生的奥数培训,结果发现自己都能很快掌握,名列前茅。

我在高中参加了数学竞赛,拿了2013年CMO的金牌,高考考了666分,进了北大数学系。后来去伯克利读博士,两年就顺利毕业了。因为疫情,哪儿都不能去,我只能把自己关起来研究数学,所以才能这么快毕业。我研究的是拓扑,是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的一个学科。

数学是一切科学的基础,比如说颇具前瞻性的量子计算机,就和拓扑息息相关,有一个数学方向叫拓扑量子场论,它用来搭建量子计算机的数学模型,并通过不同的拓扑工具进行研究。

我获得过阿里巴巴数学竞赛金牌,丘成桐数学竞赛几何与拓扑银牌,全国大学生数学竞赛第一名,中国数学奥林匹克金牌,全俄罗斯数学奥林匹克金牌等。但阿里巴巴数学竞赛的金牌让我印象最深,因为题目都出的很巧妙,而且都是几何与拓扑的内容,我很感兴趣。这是一个真正的关于现代前沿数学的竞赛,同时又有奥林匹克的味道,并不取决于特别高深知识的掌握,而是需要奇思妙想。

我曾经的梦想是做一个数学家,但是现在想先去工作,因为我一直都是在学习纯数学,所以也没怎么能看到它的应用,我很想将数学运用在实际问题上,用自己的能力解决现实生活的难题。其实我也想做像马云老师这样的企业家,不断地支持数学这门学科的发展,建立数学基金,去资助数学系的教授,为数学学者发放奖学金,对数学的发展做贡献。

  • 郑凡,金奖,中国大陆,1992年出生,普林斯顿大学博士毕业

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图片来源:上海中学

郑凡小时候对车牌很感兴趣,走在路上看到车,他不看车的其他部分,就看车牌,特别是车牌上的数字,对数字特别敏感。郑凡的父母发现了这个小孩的天赋,买了很多趣味数学的书籍,还陪他玩数学游戏,送他去参加兴趣班。

2004年,郑凡12岁,刚上初一,这年年底发生的一件事,让这个少年坚定了志向。那年底,印尼发生海啸,郑凡也从电视上看到了那些受难的人们,心里很难受。当时,郑凡正好看到一本课外书,谈到数学能预测和分析海啸!数学有个分支流体力学,用方程来描述空气、水等流体的运动,郑凡就想,能不能通过数学了解海水的运动规律?一颗种子在他心里埋下了。

此后,他很顺利上了上海中学,多次考得年级总分第一,高二就拿下了IMO金牌,也被推荐票选为2010年上海中学“最受欢迎学生”。

“对于奥数,小时候如果孩子对数学真的感兴趣,可以适当接触奥数,如果是个苗子是能被发现的,往那方面去培养。如果为了别的目的,升学啥的,奥数训练没啥意思。”这是郑凡对奥数的观点。

2010年9月郑凡被保送进入北京大学数学学院,2011年转学到麻省理工(MIT)读本科,选定偏微分方程,恰恰是普林斯顿大学的强项领域,于是郑凡又很“轻易”地申请进入普林斯顿大学读博。现在,郑凡在西班牙数学科学研究院做博士后研究,他依旧想用自己的绵薄之力改善人类的生活,也希望能通过自己的研究能减轻海啸带给人类的伤害。

第一届阿里巴巴数学竞赛郑凡也参加了,进了决赛,拿到铜奖。在郑凡看来,大赛的题目非常有意思,非常亲民,贴近生活。“比如,送外卖,如何规划线路?怎样用双11优惠券?很好玩。”郑凡觉得,阿里举办这个比赛,其实也说明了生活中还有很多的地方都用到数学,这是它和其他数学竞赛不同的地方。

郑凡也观察到,第一届,他的很多普林斯顿的师兄弟都参加了,很多数学系的,包括本科生、博士,都有。当然,要拿奖还是很难的。今年,郑凡在朋友圈又看到广告,比较好奇会出什么样的题,于是又参加了。“还有个原因,因为第一次比赛拿了铜奖,所有选手去杭州参加大师班,让我们和来自不同学校、年龄、行业的各路高手,有一个切磋交流的机会。”

他在普林斯顿的同门师弟,也有一个得银奖的。“能够跳出自己的专业,看到不同的东西,对往后的研究还是很有帮助的。”郑凡说。

闲暇时间,郑凡喜欢下棋,因为这和数学也很有关,但自嘲“都不精通,下的很臭”。

二 产业「后浪」与学术「前浪」交汇

由于全球疫情影响,主办方策划了一场特别的线上颁奖典礼,身在世界各地的几十位选手与主持人杨澜连线互动。

中科院院士、北京国际数学研究中心主任田刚,中科院院士、浙江大学数学高等研究院院长励建书,剑桥大学数学中心牛顿研究所教授Frank Kelly等学界大牛负责在线“云颁奖”。田刚和“国民好老师”李永乐、“数学怪才”陈泽坤提前准备了三堂“数学课”,分享了他们对数学的理解。

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“不敢想象,在今天的疫情下,没有计算机和互联网我们会如何生存。”这是马云时隔一年多再谈数学,他强调,数学是所有科学的基础,是推动整个社会进步的基础,“数学的用处是无用之用,数学学的是不同之同。”

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达摩院院长张建锋谈道,数学本身非常优雅,纯粹数学接近于哲学,应用数学则是科学发展的幕后英雄,数学的进步推动了相对论、电磁学、信息论控制论、现代经济学等诸多学科发展。“我们会一如既往地把大赛办下去,希望更多人关注数学、热爱数学,第三届大赛将继续以在线方式举办。”

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此外,达摩院派出了一支“科学家天团”参加活动,包括计算技术实验室负责人谢源、决策智能实验室负责人印卧涛、量子实验室科学家陈建鑫、数据库与存储实验室负责人李飞飞等作为颁奖嘉宾。

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科学家们有专注数学研究的,也有投身前沿科技的,但他们无一例外都是数学的信徒,期待年轻一代创造数学研究的突破,进而推动科学技术的发展。

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自从3年前马云宣布成立达摩院以来,外界就对这个机构充满好奇,想知道达摩院到底在研究哪些前沿科技。记者了解到,达摩院目前已经成立了15个实验室,从这次的科学家天团身上,也能管窥达摩院的硬核技术布局。

计算技术实验室,通俗地说就是搞芯片的。负责人谢源是华人在芯片学术圈成就最高的科学家之一。他以广西理科探花身份考进清华,毕业后一路开挂,十几年间拿遍业界顶级荣誉,是 IEEE、ACM、AAAS 三大顶会Fellow,还是计算机体系结构领域名人堂大满贯得主,阿里第一颗芯片含光800就是由他主导研发。

印卧涛在阿里有“数学帝”的外号,他是加州大学洛杉矶分校数学系终身教授,真正的专业数学家。据说,印卧涛本科时期学的是计算机和物理学,为了打好基础才转投数学专业,没想到因为“数学太美”,最终“改行”。他负责的决策智能实验室,主要工作就是用数学解决实际问题。小到搜索推荐、仓库选址,大到金融资金调度,阿里很多业务背后都有他团队的支持。

达摩院最神秘的实验室,毫无疑问属于量子。

据统计,全球量子计算人才不超过一千人,达摩院就招募了相当一批,陈建鑫是其中之一。陈建鑫也曾数学灭霸一枚,曾经的IMO金牌得主。他说,数学和量子既有相似之处,也有紧密联系,量子纠缠等现象都能用数学模型解释。2018年,达摩院量子实验室研发出量子电路模拟器“太章”,打破了谷歌的量子霸权。

相对来说,数据库和自动驾驶业务大家更熟悉一些,两个实验室的负责人同样大有来头。2018年5月加入阿里的李飞飞是犹他大学终身教授,负责自研云数据库的研发与应用;自动驾驶实验室负责人王刚曾任新加坡南洋理工大学终身教授,是 MIT评选的10名亚洲区35岁以下青年科技创新人才之一。

事实上,不管科学家擅长的是哪一行,每个人的工作都离不开数学底子。正如达摩院院长张建锋说,应用数学是科学发展的幕后英雄,数学是一切科学的基础。

入门数学竞赛阿里巴巴达摩院
相关数据
李飞飞人物

李飞飞,斯坦福大学计算机科学系教授,斯坦福视觉实验室负责人,斯坦福大学人工智能实验室(SAIL)前负责人。专业领域是计算机视觉和认知神经科学。2016年11月李飞飞加入谷歌,担任谷歌云AI/ML首席科学家。2018年9月,返回斯坦福任教,现为谷歌云AI/ML顾问。10月20日斯坦福大学「以人为中心的AI计划」开启,李飞飞担任联合负责人。11月20日李飞飞不再担任SAIL负责人,Christopher Manning接任该职位。

调度技术

调度在计算机中是分配工作所需资源的方法。资源可以指虚拟的计算资源,如线程、进程或数据流;也可以指硬件资源,如处理器、网络连接或扩展卡。 进行调度工作的程序叫做调度器。调度器通常的实现使得所有计算资源都处于忙碌状态,允许多位用户有效地同时共享系统资源,或达到指定的服务质量。 see planning for more details

规划技术

人工智能领域的「规划」通常是指智能体执行的任务/动作的自动规划和调度,其目的是进行资源的优化。常见的规划方法包括经典规划(Classical Planning)、分层任务网络(HTN)和 logistics 规划。

数据库技术

数据库,简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。 所谓“数据库”系以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

控制论技术

控制论是一门跨学科研究, 它用于研究控制系统的结构,局限和发展。在21世纪,控制论的定义变得更加宽泛,主要用于指代“对任何使用科学技术的系统的控制”。由于这一定义过于宽泛,许多相关人士不再使用“控制论”一词。 控制论与对系统的研究有关,如自动化系统、物理系统、生物系统、认知系统、以及社会系统等等。

信息论技术

信息论是在信息可以量度的基础上,研究有效地和可靠地传递信息的科学,它涉及信息量度、信息特性、信息传输速率、信道容量、干扰对信息传输的影响等方面的知识。通常把上述范围的信息论称为狭义的信息论,又因为它的创始人是香农,故又称为香农信息论。

阿里巴巴机构

阿里巴巴网络技术有限公司(简称:阿里巴巴集团)是以曾担任英语教师的马云为首的18人于1999年在浙江杭州创立的公司。 阿里巴巴集团经营多项业务,另外也从关联公司的业务和服务中取得经营商业生态系统上的支援。业务和关联公司的业务包括:淘宝网、天猫、聚划算、全球速卖通、阿里巴巴国际交易市场、1688、阿里妈妈、阿里云、蚂蚁金服、菜鸟网络等。 2014年9月19日,阿里巴巴集团在纽约证券交易所正式挂牌上市,股票代码“BABA”,创始人和董事局主席为马云。 2018年7月19日,全球同步《财富》世界500强排行榜发布,阿里巴巴集团排名300位。2018年12月,阿里巴巴入围2018世界品牌500强。

https://www.alibabagroup.com/
相关技术
机器之心机构

机器之心,成立于2014年,是国内最具影响力、最专业、唯一用于国际品牌的人工智能信息服务与产业服务平台。目前机器之心已经建立起涵盖媒体、数据、活动、研究及咨询、线下物理空间于一体的业务体系,为各类人工智能从业者提供综合信息服务和产业服务。

https://www.jiqizhixin.com/
量子计算技术

量子计算结合了过去半个世纪以来两个最大的技术变革:信息技术和量子力学。如果我们使用量子力学的规则替换二进制逻辑来计算,某些难以攻克的计算任务将得到解决。追求通用量子计算机的一个重要目标是确定当前经典计算机无法承载的最小复杂度的计算任务。该交叉点被称为「量子霸权」边界,是在通向更强大和有用的计算技术的关键一步。

算术技术

算术(英语:arithmetic)是数学最古老且最简单的一个分支,几乎被每个人使用着,从日常生活上简单的算数到高深的科学及工商业计算都会用到。一般而言,算术这一词指的是记录数字某些运算基本性质的数学分支。

阿里巴巴达摩院机构
合合信息机构
北京大学机构

北京大学创办于1898年,初名京师大学堂,是中国第一所国立综合性大学,也是当时中国最高教育行政机关。辛亥革命后,于1912年改为现名。2000年4月3日,北京大学与原北京医科大学合并,组建了新的北京大学。原北京医科大学的前身是国立北京医学专门学校,创建于1912年10月26日。20世纪三、四十年代,学校一度名为北平大学医学院,并于1946年7月并入北京大学。1952年在全国高校院系调整中,北京大学医学院脱离北京大学,独立为北京医学院。1985年更名为北京医科大学,1996年成为国家首批“211工程”重点支持的医科大学。两校合并进一步拓宽了北京大学的学科结构,为促进医学与人文社会科学及理科的结合,改革医学教育奠定了基础。

官网,http://www.pku.edu.cn/
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