破解隨機性“密碼”的人：數(shù)學(xué)家摘得2023 年圖靈獎

2024年4月10日，2023年圖靈獎獲獎名單揭曉，美國普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)教授艾維·維格森獲獎。

圖靈獎是美國計算機協(xié)會于1966年設(shè)立的計算機獎項，旨在獎勵對計算機科學(xué)做出重要貢獻的個人。圖靈獎的獲獎條件要求極高，評獎程序非常嚴格，一般每年僅授予一名計算機科學(xué)家，獎金為100萬美元。圖靈獎是計算機領(lǐng)域的國際最高獎項，被譽為“計算機界的諾貝爾獎”。

從1966年至2023年，圖靈獎共授予了77名獲獎?wù)摺?000年，中國科學(xué)家姚期智（清華大學(xué)教授）獲圖靈獎，這是中國人首次獲得圖靈獎。

今年獲獎的艾維·維格森是一名純正的數(shù)學(xué)家，他因為對隨機性的研究而獲獎。

什么是隨機性呢？拋起一枚硬幣，落地時哪一面會朝上？多數(shù)人會認為“看運氣”“五五開”。真的是如此嗎？面對這一經(jīng)典場景，維格森指出，拋硬幣或擲骰子并不是真正隨機的。因為如果你有足夠的關(guān)于物理系統(tǒng)的信息，那么結(jié)果是完全可以預(yù)測的。而真正完美的隨機性是難以捉摸且無法驗證的。

維格森的這一理論，徹底改變了計算數(shù)學(xué)對隨機性的理解，對計算機科學(xué)的進步影響至深。

解讀：

圖靈獎雖然是計算機領(lǐng)域的最高獎，但這個獎和數(shù)學(xué)家關(guān)系密切。首先，“圖靈獎”這個名字來源于著名的英國數(shù)學(xué)家艾倫·圖靈；其次，超70%的獲獎?wù)叨加袛?shù)學(xué)學(xué)位！

地球上已知最小的動物是什么？

大多數(shù)動物愛好者都知道，藍鯨是地球上已知最大的動物，但迄今已知最小的動物是什么呢？最新報道顯示，英國倫敦自然歷史博物館教授貝斯·奧卡姆拉等數(shù)位科學(xué)家，將“最小動物”桂冠授予了黏體動物，因為許多黏體動物成年后也只有一個細胞的大小。黏體動物是一種與水母有關(guān)的微小無脊椎動物，其直徑可以小到0.02毫米，其“塊頭”僅為一粒沙子的1／100。

黏體動物通常會寄居于其他生命之上，雖然一些黏體動物會導(dǎo)致宿主生病，但大多是無害的。這種無害性，加上體形微小，讓科學(xué)家經(jīng)常忽視它們。

解讀：

也有其他動物以“體形嬌小”而聞名。2012年發(fā)表在《哺乳動物評論》雜志上的一項研究指出，伊特魯里亞鼩（qú）和大黃蜂蝙蝠共享“最小哺乳動物”稱號。大黃蜂蝙蝠體長為2.9～3.3厘米，鼩體長則為5厘米。在2024年2月發(fā)表的一項研究中，短頭蛙被認定為已知最小的脊椎動物。成熟的短頭蛙平均長度只有8.2毫米，而雄性則只有7.1毫米長，小到可以在人類的指甲蓋上跳動。

500 年后，日本人將全部姓“佐藤”

最近，日本經(jīng)濟學(xué)教授吉田浩發(fā)布一則消息稱：到2531年，日本人將全部姓“佐藤”。“佐藤”是目前日本最常見的姓氏，人數(shù)約占所有姓氏的1.5%。

按照日本法律規(guī)定，夫妻結(jié)婚時必須選擇使用一個相同姓氏。吉田浩認為，因為這種法律，導(dǎo)致姓“佐藤”的人越來越多。比如，從2022年到2023年，姓“佐藤”的人數(shù)增加了0.83%。他認為，如果繼續(xù)實施夫妻同姓制，到2446年，50%的日本人都將姓“佐藤”，到2531年，“佐藤”姓將占100%。

解讀：

想要理解這則新聞，就要知道“指數(shù)增長”這個數(shù)學(xué)概念。在2022年，姓“佐藤”的人數(shù)占日本總?cè)藬?shù)的1.5%，從此往后的每一年，姓“佐藤”的人數(shù)都會增加0.83%。那么，在2023年，姓“佐藤”的人數(shù)占比為1.5%×（1+0.83%）≈15.12%，2024年變?yōu)?.5%×（1+0.83%）2≈15.25%……如此計算下去，到2446年，就會達到50%，2531年達到100%。