演讲者:
汤涛 
时间:
Apr 13,2019 - Apr 13,2019 
地点:
深圳人才公园
4月13日上午，汤涛院士在深圳人才公园求贤阁分享了《数学推动现代科技——从华为重视数学谈起》主题演讲。从信息科技、科学计算以及金融数学的发展展示了现代数学的魅力和影响。
深圳人才公园的院士讲堂至今已累计开展十四期，邀请到诸多领域的院士为广大市民带来前沿讲座。院士讲堂借助院士们的学术魅力滋养着深圳市民的精神家园，使深圳人才公园成为深圳人的文化新地标。
演讲者简介
汤涛，理学博士，中国科学院院士，美国工业与应用数学学会会士（ SIAM Fellow），美国数学学会会士（AMS Fellow）。汤涛教授1984年取得北京大学数学学士学位；1989年获英国利兹大学数学博士学位；1990年至1998年执教于加拿大西门菲莎大学，取得终身教职；1998年加入香港浸会大学，2003年升任数学讲座教授。汤涛教授曾任香港浸会大学研究生院院长、理学院院长，香港数学会理事长。2015年5月被聘为南方科技大学副校长数学系讲席教授。
汤涛教授长期从事计算数学研究，在偏微分方程自适应算法、高精度算法及其理论研究方面做出了重要贡献。
精彩总结
讲座开始，汤涛院士从华为创始人任正非强调数学的重要性谈起。接着，汤涛院士向市民科普了数学研究的对象，并着重介绍美国数学家香农。香农是信息论的创始人，他提出信息熵的概念，为信息论和数字通信奠定了基础。1949年，香农出版著名的《通信的数学理论》，同时提出了香农定理，其原始论文被引用7万多次，之后的通信研究都是围绕着香农三定理进行的。
汤涛院士表示，2G到3G再到4G甚至一直到5G的通信变革，基本都延续了香农定理的思路：提高信噪比和提高信道宽。
（汤涛院士介绍数学家香农）
随后，汤涛院士分享了华为奖励国际数学家土耳其数学家艾达尔•阿利坎（Erdal Arikan）的故事。华为的5G技术几乎是基于这位数学家的贡献，为此华为专门把他请来深圳，给予最高的接待并颁奖。任正非之所以重视数学，是因为在华为前进的路上，俄国、法国、土耳其数学家能够用的最好的理论都被华为用了，所以华为的技术很厉害。 2016年一宣布完成5G第一阶段的理论认证，华为便成为全球5G最领先的企业。
（汤涛院士现场分享）
汤涛院士表示，谁占领数学最高地，谁就能占领技术的最高地。数学在现代技术进步中，扮演着越来越重要的角色。统计学作为应用数学的一个分支，在400年前出现。任正非讲的人工智能，从某种意义上就是统计，统计在人工智能、大数据的应用中都起到了关键作用。
（现场嘉宾满座）
演讲详情
2019 年 04 月 13 日
09:55
汤院士登上讲台，正式开启本期的演讲。他从华为创始人任正非强调数学的重要性谈起，引起大家对数学的关注。
09:57
数学家奠定了计算机科学，本次演讲汤院士向市民科普数学到底是研究什么。
09:59
香农是美国数学家、信息论创始人，他提出了信息熵的概念，为信息论和数字通信奠定了基础。
10:11
汤院士表示，当今 2G-3G-4G 甚至到 5G 的通信变更，基本都是延续了香农定理的思路：提高信噪比和提高信道宽。
10:12
长久以来，法国诞生了无数世界一流的数学家，笛卡尔、帕斯卡、伽罗瓦、傅里叶等等，如果没有傅里叶变换，可能就没有现代通信的发展。
10:16
今天，这个传统依然被法国学者们传承下来，菲尔茨奖得主多达 12 位，仅次于美国。数学的研究正在为 ICT 产业带来创新的突破。
10:18
为什么法国的数学理论家会诞生这么多？汤院士表示，这有历史原因。1797 年，年仅 28 岁的拿破仑竞选成为法兰西科学院数学部院士，他对自己能当选数学院士非常自豪，总是把这个头衔签在他的命令和文告的最前面。
10:38
汤院士分享了一个华为奖励国际数学家的故事。
土耳其数学家艾达尔 • 阿利坎（Erdal Arikan），获得华为最高接待。华为做的 5G 技术基本是基于这个数学家的贡献，为此华为专门把他请到深圳来，给他最高接待并发奖。
10:39
阿利坎做了一个替换，极化码构造的核心是当码长持续增加时，部分信道将趋向于客量近于 1 的完美信道。另一部分信道趋向于容量接近于 0 的纯噪声信道，香农最早想做的极限理论在某种意义上首次被土耳其数学家证明了。
10:41
为什么任正非很重视数学？因为在华为前进的路上，俄国、法国、土耳其数学家，能够用的最好的理论都被他们用了，所以他们技术很厉害。
2016 年华为宣布完成 5G 第一阶段理论认证，极化码就是华为 5G 技术最重要的方面。这也是为什么大家看到任正非专门把阿利坎请到深圳发奖的原因，他这篇论文确实对现代技术产生了伟大的作用，有这个理论才有技术。
10:52
任正非在很多场合强调了数学的重要性，数学在华为的发展中起到了非常重要的作用。
华为在俄国、法国分别设立数学研究所，最主要的一点就是俄国、法国数学家待遇较低，开数学研究所可以节省成本。同时世界数学发展俄国和法国起到了非常重要的作用，现在数学除了美国是超级大国，数学第二号强国就是法国。
10:58
俄罗斯在 2G 和 3G 算法层面带来了革命性发展，为华为作出了突出贡献。打通算法后华为产品有了竞争力。
任正飞讲了一句话：华为现在的水平尚停留在工程教学、物理算法等工程科学的创新层面，尚未真正进入基础理论研究。随着逐步逼近香农理论、摩尔定律的极限，大流量、低时延的技术还未创造出来。华为感到没有技术突破、没有技术积累是不可能产品爆发性创新的。
11:00
汤院士表示，谁占领数学最高地，谁就可以占领技术的最高地。数学在现代技术进步中，扮演着越来越重要的角色。
11:02
汤院士讲述了另外一位数学天才，计算机的发明第一个贡献的人是冯诺伊曼，他是一个天才数学家，在现代计算机、博弈论、核武器等领域内均有杰出建树，他去世的时候美国三军总司令都在他的病房里，包括美国国防部长，因为他是造核武器重要贡献者之一。
11:04
现在人们说的计算机之父就是两个人，其中一个就是冯·诺伊曼。
《美丽心灵》这个电影就是讲纳什发展了冯诺伊曼理论。他当过美国数学学会会长，还做了冯诺伊曼数学代数、搞计算机，每个都干得时间不长，但是都是这个行业重要的人物。计算机技术发生了巨大变化，但计算机结构仍然使用冯诺伊曼的。
11:14
汤院士分享了另外一位数学家的故事。图灵是英国最著名的数学家，在破译密码方面非常有造诣。
在他短暂的生涯中在代数、数理方面都有深入的研究。计算机逻辑奠基人是图灵，从某种意义上冯诺伊曼是计算机硬件构造的奠基人，图灵某种意义上是另一种计算机之父。
11:15
计算机界的诺贝尔奖叫图灵奖，就是美国计算机协会在 1966 年设立的，当时图灵已经去世十几年了，专门奖励对计算机作出重要贡献的科学家。
11:21
谈起基础数学，汤院士表示牛顿写的是微积分的思想，但是真正出书的理论学家是莱普利斯，而真正把微积分带向青少年的是欧拉。
欧拉是瑞士人，他跑到俄国去帮他们发展数学，每个国家的发展都有一个领路人，俄国的数学领路人是欧拉，帮助俄国建立非常强大的数学体系。欧拉是一个传奇的人物，到现在看来，他有几十本著作，上千篇论文。他 60 岁以后眼睛看不见了，盲人在那个时代写这么多书也是不可思议的，拓扑学创始人是他。牛顿和莱普利斯是微积分的创始人，真正对微积分有贡献的是欧拉，他把微积分带向有活力的青少年时期。
11:32
汤院士表示，应用数学涉及多个领域，比如运筹学、博弈论、控制理论、组合数学、信息论等。各种数学模型，也不断的与时俱进，服务不同的应用问题。
11:36
汤院士举例，图像识别就离不开数学。将凸凹不平的指纹线纹通过具有一定夹角的光源和光学传感器，反射回去的光线就会明暗不一，投射到数学半导体器面上面，转换成字符串形式的数字信号，只用很少的位数，就能够准确的记录全人类的指纹库。
11:46
谈起计算数学的应用，汤院士表示计算数学是自己研究的领域。
英国路易斯 · 理查森出版了一本书《用数学预测天气》，有了计算机以后，这件事情完全迎刃而解。刚开始他写这本书的时候英国人觉得不可思议，现在这是计算数学的奠基性工作。以前的人出海非常危险，现在船可以出海岸线 100 公里、1000 公里以外，这是因为把数学方程做好以后可以计算远海天气。
11:49
汤院士表示，金融数学是最年轻的一门学科，也是每个大学里面学得最多的一个。金融数学综合很多数学分支，尤其概率分支、计算数学的分支，要推测股票的变化、推测金融市场变化、期货市场变化，还有学心理学科、金融学科。北京大学数学系每年都会招 150 人，70 人以上都是金融数学。基础数学是有 20、30 个人。很多家长感兴趣的专业是金融数学。
11:53
汤院士分享了一个数学家变成亿万富豪的故事。詹姆斯 · 西蒙斯 40 岁以前担任牛学大学数学系系主任，40 岁以后到华尔街淘金，靠数学模型推算巨额基金。巴菲特是靠经验，他完全是靠推算。公司几乎不雇用华尔街人士或商学院毕业生，大部分员工都是专注研究和编程，近一半是数学、物理学、统计学领域的科学家。他现在有上千亿的资产，华尔街的金融巨头，身价 210 亿美元，从 40 岁转到金融，成为一个非常成功的商人。
12:03
拉普拉斯说：生活中最重要的问题，其中绝大多数在实质上只是概率的问题。汤院士表示应用数学还有一个重要的分支就是概率统计。
费马与帕斯卡关于分赌注问题的讨论被认为是概率论诞生的标志，香农理论也是从概率论开始的，金融理论更是有很多不确定性，概率论是一个最重要的工具。“百分之百成功” 其实也是概率事件。
12:05
统计学在 400 年前出现，涉及人口统计等。南丁格尔早期做了一张统计图，把士兵死亡率降低 40%。南丁格尔是著名统计学家，美国统计学会会长，她写过统计类的文章。目前决策论、时间序列、多元分析、临床试验，很多都需要用到统计学。任正非讲到的人工智能，从某种意义上讲的就是统计，统计在人工智能、大数据情况下都是起到非常重要的作用。
12:20
汤院士的精彩分享赢得了听众的热烈掌声，在互动环节，多位市民纷纷争取提问机会，解答相关疑惑。
本文综合自微信公众号“深圳人才公园”和南方+的内容。