从老千到数学家

by Matrix on 十一月 30, 2008

看起来很搞怪的大叔(照片来自斯坦福)

菲尔茨奖获得者、数学家陶哲轩被评为美国最聪明的40岁以下科学家,由于他某种程度算的上是华人,于是相关新闻铺天盖地,实际上他的经历四平八稳,没什么波折,也没什么好多讲的,除非是讨论数学研究(但大众显然不感兴趣)。我一向觉得《发现》杂志所谓最聪明科学家评选无聊透顶,纯粹就是为了骗人多买三五本杂志罢了。

有一个人,同样是数学家,但生活经历之丰富、之五彩斑斓,完全可以去拍成电影,成为另一部《心灵捕手》或《美丽心灵》,他的名字叫佩尔西·戴康尼斯(Persi Diaconis),我Google了许多次,老爷子的中文介绍少的可怜。

戴康尼斯全名Persi Warren Diaconis,生于1945年1月31日。14岁从中学缀学,离开纽约的家,随加拿大魔术师Dai Vernon闯荡江湖,磨练魔术技巧。17岁在加勒比海一赌场,他尝试研究如何防止其他魔术师出老千。这件事改变了他以后的生涯,尽管当时并不知道。当时比较盛行的欺骗方法叫Shaved dice,也就是把骰子的一面削短,使骰子不再是标准立方体,而略微变成了长方体,因此会影响结果(赌场的对策是用测微计测量,xd)。戴康尼斯想计算出一面削短百分之一英寸后,骰子翻滚倒向任何一面的可能性。在朋友的建议下,他购买了William Feller著的教科书《An Introduction to Probability and Its Applications》,但是看不懂,当时他18岁。

24岁,他在纽约城市学院上夜课,学习数学,白天依然通过表演魔术挣钱。第一学期后,他的老师回忆说戴康尼斯不是很特别,但很大胆,只学了6至9个月,他就申请了最好的研究生院,他简直是飞向了哈佛。1971年戴康尼斯获得纽约城市学院学士学位,1972年获得哈佛大学的数理统计学硕士学位,1974年获得哈佛的数理统计学博士学位。

以下是他的主要经历
1974-79,斯坦福大学统计学助理教授;
1978-79,AT&T贝尔实验室研究员;
1979年获得麦克阿瑟天才奖;
1979-80,斯坦福大学统计学副教授;
1981-82,哈佛大学统计系客座教授;
1985-86,哈佛大学、MIT统计系客座教授;
1981-87,斯坦福大学统计学教授;
1987-1997,哈佛大学George Vasmer Leverett数学教授席位(大概与霍金卢卡斯数学教授类似);
1996-1998,康乃尔大学数学系、运筹学和信息工程学院David Duncan教授;
1998-至今,斯坦福大学Mary Sunseri数学教授;
1999-2000,行为科学高级研究中心研究员。

 

学术成就:

其实他能进入哈佛深造与纽约城市学院学习期间发表在《科学美国人》杂志上的两篇关于纸牌戏法的文章不无关系,26岁的他数学能力缺乏,还没中学文凭,要不是那两篇文章本来机会是很渺茫的。数学游戏专栏作家Martin Gardner很欣赏,认为这两个戏法可名列10大纸牌魔术之二,于是给正在研究魔术的哈佛大学统计学家Fred Mosteller写了封推荐信。戴康尼斯后来说,“魔术和Fred Mosteller把我带进了哈佛”。三年之后,他成了哈佛大学统计系的教员。

此时他又想到了引他进入数学殿堂的Shaved dice,但这次他掌握了数学技能,认识到问题的复杂性。他与同事建立了两个非常不同的近似数学模型,两个模型给出的答案不尽相同,无法令人满意。于是戴康尼斯让手下的学生人工投了一万次骰子,进行验证,可惜人为计算错误完全掩盖了模型之间细小差别(论文PDF)。(我猜想现在的计算机应该能够模拟了吧。)八卦一下,老爷子不会用计算机,也没有电子邮件,原因是操作系统太复杂,他认为不用计算机也没给他造成麻烦,他说,如果要在学习新操作系统和学习微分几何之间作出选择,他宁愿选择微分几何。

另一项研究是掷硬币,大多数人都认为掷币的结果是公平的。但事实与常识总是相去甚远,他证明掷币哪面向上,物理因素比运气重要得多。戴康尼斯说,“如果你在硬币的同一点用同一力抛出,结果都是相同的”。为了分析硬币的滚动,他需要高速摄像机,戴康尼斯向统计系的Susan Holmes副教授借计算机摄像机,结果分辨率太低,两人出去买了一台摄像机,仍嫌慢,然后….两人在合作中慢慢熟络起来,最终….结婚:)。

戴康尼斯最有名的研究是洗牌,1992年他和David Bayer证明完美的洗牌至少要洗七次。但到2008年他再次证明完美的洗牌洗四次就够了。

戴康尼斯独自及与人合作完成了近百篇论文。他的许多论文都与随机性有关,如Buffon投针问题。上述谈到的论文都可以在这里找到原文。

本来想详细谈谈他的研究,最后想想还是算了。

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