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第十九章 图象处理中的变分模型(1 / 1)

沉妍听到陈林的调侃也没有生气,反而是脸颊微微红了一下,但是很快就恢复了平静。

她从包里拿出手机,手指在屏幕上轻点几下,然后抬头看向陈林:“我给你传了个文档。“

陈林的手机震动了一下,他点开微信,看到沉妍发来的pdf文档。

打开一看,是沉妍自己学习研究课题时记的笔记,标题是《图象处理中的变分模型》。

密密麻麻的公式和推导,工整的字迹,还有不同颜色标注的重点。

陈林心里暗暗感叹,不愧是学霸,光看这笔记的认真程度,就知道人家平时是怎么学习的了。

不过,没有具体的数学问题需要解决的时候,陈林看这些内容也没啥特别的感觉。

“小小数学家“的能力虽然强大,但也需要有明确的问题才能发挥作用。

不过陈林懂套路啊。

他不动声色地翻了几页,然后抬起头,用一种高深莫测的眼神看向沉妍,微微挑了挑眉毛。

那意思很明显:所以呢?你想问什么?

沉妍被他这副装模作样的表情逗得差点笑出声,但还是忍住了。

她打开自己的笔记本计算机,调出同一个文档,熟练地翻到某一页。

“是这样的,“她一边操作一边解释道,“上次你帮我看完那个建模竞赛的新算法后,我给顾教授也过目了,他对我的表现很满意。“

陈林点点头,心想这不是理所当然的嘛。

“然后顾教授给了我这个图象处理中的变分模型的研究方向,让我在下学期开始前先自学相关的基础知识。“沉妍继续说道,“有几块内容不太理解,比较重要的是泛函分析部分的知识。“

她将计算机屏幕转向陈林,指着上面的内容:“这几块我反复看了好多遍,还是不太能理解。“

陈林顺着她的手指看去,只见屏幕上赫然写着几个专业术语:

“sobolev空间理论“

“banach空间微积分“

“变分原理(极小化串行、pais-sale条件)“

看到这些名词,陈林心里有点犯愁。

这些都是知识点没错,但问题是,如果没有具体的数学题目,“小小数学家“的能力也无从发挥啊。

“这些内容,“沉妍有些苦恼地说,“本来应该是下学期才会学的。我已经提前自学了一段时间,但还是有很多地方理解不透。“

陈林想了想,试探性地问道:“有没有相关的习题?我觉得通过解题来理解知识点,可能会更直观一些。“

沉妍眼睛一亮,仿佛遇到了知音:“我也是这么想的!“

她赶紧在计算机上翻找起来:“我在网上找了一些相关的题目,正好函盖了这三部分的知识。我本来做起来就很吃力,正好给你讲解用。“

陈林心里暗暗松了口气。

有题目就好办了,这下“小小数学家“终于有用武之地了。

很快,沉妍找到了题目文档,推到陈林面前:“你看,这些题目难度都不小。“

陈林定睛一看,第一题:

任务:

第二题:

陈林快速浏览了一遍所有题目,发现数量还真不少。

他转头对沉妍说:“题目挺多的,一下午肯定做不完。要不这样,我们三块知识各挑几道典型的题目,边做边讲解?“

“好的。“沉妍点点头,显然早有心理准备。

陈林起身,很自然地坐到了沉妍旁边的位置上。

两人之间的距离瞬间拉近,陈林甚至能闻到她身上淡淡的清香味。

他从背包里拿出草稿本和笔。

“小小数学家“,被动触发!

瞬间,那种熟悉的感觉涌上心头。

数学知识在脑子里自动汇聚编排,自然形成一行行答案。

“我们从第一题开始。“陈林拿起笔,在草稿纸上写下题号。

“第一题的a小题,要验证函数属于l2空间,关键是计算它的l2范数。“

他一边说,一边在纸上写了起来:

“第一步:计算 u的 l2范数

沉妍认真地看着他的推导,不时点头。

“注意这里,“陈林用笔尖点了点纸面,“因为|x|是偶函数,所以我们可以利用对称性简化计算。“

沉妍若有所思地点点头:“原来验证函数属于l2空间,就是要证明它的l2范数是有限的。“

“没错。“陈林继续写道,“接下来要求弱导数,这个稍微复杂一点。“

陈林开始详细推导,笔尖在纸上飞快移动:

他将积分分成两部分计算,每一步都写得清清楚楚。

沉妍看得很专注,偶尔会提出疑问:“这里为什么可以分部积分?“

“因为φ是紧支撑的光滑函数,“陈林耐心解释,“在边界处它的值为零,所以分部积分不会产生边界项。“

时间在不知不觉中流逝。

阳光通过窗户,在草稿纸上投下斑驳的光影。

陈林的笔尖沙沙作响,偶尔停下来给沉妍详细解释某个关键步骤。

“你看,最后我们得到:“

“右式也是一样的结果,所以v确实是u的弱导数。“

沉妍恍然大悟:“原来弱导数的本质是通过积分来定义的,这样就避开了函数在某些点不可导的问题。“

“理解得很到位。“陈林装模做样,赞许地点点头,“我们继续看b小题。“

“这个就简单了,因为我们已经在a小题中证明了关键的等式。“

他快速写下:

“由(a)已证:

故等式成立。“

做完第一题,陈林抬头看了看沉妍:“怎么样,这一题涉及的弱导数的基本概念理解了吗?“

沉妍认真地点点头:“比自己看书清楚多了。“

“那我们继续第二题。“陈林翻到新的一页,“这道题涉及到sobolev空间的完备性。“

他开始在纸上构建证明框架:

就这样,两人在安静的自习室里,一个认真讲解,一个专心学习。

窗外的阳光渐渐西斜,在他们身上洒下一层温暖的金色。

偶尔,沉妍会因为突然理解了某个难点而露出欣喜的表情。

而陈林则会在她理解后,不动声色地继续下一个问题。

这种教与学的氛围,让时间过得飞快。

不知不觉间,草稿纸已经用了好几张,上面密密麻麻地写满了各种公式和推导。

“最后这道变分原理的题目,“陈林活动了一下有些发酸的手腕,“涉及到pais-sale条件,这个概念确实比较抽象。

沉妍也揉了揉眼睛,连续看了这么久的数学推导,确实有点累。

但她的眼神依然明亮,显然收获颇丰。

她看了一眼手机上的时间,已经快三个小时了。

然后就听到陈林说:“今天就先到这里吧,我怕你一下子学太多东西消化不了。正好还有一点题目,你可以根据自己学的内容回家做做,有不懂的下次咨询再问我。”

沉妍点点头:“好的。很感谢你愿意花这么多时间指导我。”

陈林笑了笑:“都说了你是大金主啊,我肯定得服务到位吧。”

沉妍愣了愣,有点不好意思:“啊差点忘了,我马上把这次的咨询费转给你。”

说着拿出手机微信转帐。

陈林看着微信转帐的信息,心情更加愉悦了。

和一个校花级美女独处3小时,还能猛赚1500,唯一消耗的脑力,晚上早点睡就轻松补回来了。

还有比这更爽的事嘛?

于是对沉妍说到:“下次咨询你提前一天找我约就行,我肯定排出空档好吧。”

说完摆摆手,拎着书包转身就走出了自习教室。

沉妍望着他的背影,自己已经是第三次见识到陈林非凡的数学天才了。

回想起刚才陈林讲解题目时的沉着冷静的神情,又望了望他留下的草稿纸,心跳没来由地一阵加速,沉妍脸上多了一分不易察觉的红晕。

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