斯特凡·马拉特：应用数学的先驱

现实世界的数学家：斯特凡·马拉和应用数学的力量。 想象一下，数学不是一个遥远的抽象世界，而是一门与现实本身的混乱和创造力密切相关的活生生的学科。这是著名数学家、2025 年法国最负盛名的科学荣誉获得者 Stéphane Mallat 所体现的哲学。马拉的职业生涯证明了抽象思想与实际应用之间的动态相互作用，展示了数学不仅可以描述世界，还可以积极塑造世界。 马拉的职业生涯始于对图像和信号背后结构的迷恋。早期，他从小波理论中获得灵感——这是一种数学工具，彻底改变了我们处理、压缩和解释数字信息的方式。虽然傅里叶分析等经典方法擅长表现稳定、重复的模式，但小波旨在捕捉短暂、瞬态的现象——我们的感官本能会注意到那些微小而重要的信息爆发，例如嘈杂餐厅中的突然安静或钢琴键的尖锐敲击。 这一突破带来了各个领域的变革性进步，例如图像压缩领域，基于小波的算法成为能够以惊人效率存储大量视觉信息的格式的基础；医学信号分析领域，能够检测和解释心电图中的微妙变化。小波方法的美妙之处在于其普遍性：一旦抽象化，这些数学思想就会在看似无关的领域中引起共鸣，从地球物理勘探到量子力学。 马拉特的工作也是一段关于桥梁的故事——在纯数学和应用数学之间，在学术界和工业界之间，以及在工程和科学研究领域之间。他坦率地谈到这些领域的不同节奏：研究人员对洞察力的长期耐心追求，与工程师为解决眼前问题而与时间赛跑。然而，在这两种情况下，创造力、团队合作以及追求天真、改变世界的想法的意愿都是不可或缺的。 近年来，Mallat将注意力转向了人工智能的爆炸式增长。他亲眼目睹了从基于逻辑的人工智能到机器学习和深度学习的转变——神经网络时代能够学习、推广和解决曾经被认为难以解决的问题。潜在的问题仍然是深刻的数学问题：这些庞大的网络如何从数据的海洋中提取意义？他们利用哪些隐藏的结构来实现甚至连他们的创造者都感到惊讶的结果？也许最令人着迷的是，我们能否真正打开“黑匣子”，理解它们智慧的数学本质？ 马拉特对教育也充满热情。他认为，当前数学教学的危机是一个呼吁，呼吁将数学与现实重新联系起来，帮助学生将数学视为理解和改变世界的工具包，而不是抽象的障碍。通过创新的项目，他倡导基于真实数据和真实决策的问题导向学习——无论是区分经典文本的作者身份，还是根据医学信号做出生死攸关的呼叫。其目的是激发直觉、参与和相关性，使学生和教师都能重新发现数学的活力。 斯特凡·马拉特的故事是一个强有力的提醒：最伟大的数学突破往往来自理论与应用相遇的沃土，来自对世界的好奇心与抽象的严谨相匹配，来自对现实的探求一次又一次地引向新的可能性领域。