厉害!----中国军方女博士27岁时4天攻克数学高难猜想

九聚氰胺 收藏 4 1346
导读:[size=16][color=#F70909] 普通式精彩:范淑琴,女,1978年出生,1997年5月入党,解放军信息工程大学信息安全教研室教授。参与完成国家和军队重大研究课题6项,在国际重要刊物上发表学术论文10余篇。有关研究成果曾在2002年世界数学家大会上宣读并发表,攻克了国际数学难题“汉森·穆伦猜想”。2006年12月晋升为教授。   决定采访范淑琴教授是在信息工程大学校图书馆“信大骄子”的宣传栏上:范淑琴,2005年7月荣获钟家庆数学奖(27岁),2006年12月晋升教授(28岁)。

普通式精彩:范淑琴,女,1978年出生,1997年5月入党,解放军信息工程大学信息安全教研室教授。参与完成国家和军队重大研究课题6项,在国际重要刊物上发表学术论文10余篇。有关研究成果曾在2002年世界数学家大会上宣读并发表,攻克了国际数学难题“汉森·穆伦猜想”。2006年12月晋升为教授。


决定采访范淑琴教授是在信息工程大学校图书馆“信大骄子”的宣传栏上:范淑琴,2005年7月荣获钟家庆数学奖(27岁),2006年12月晋升教授(28岁)。




铁血网提醒您:点击查看大图




第一次见到和采访范淑琴教授是在她刚从实验室里出来正坐在办公室里哼着《生命无悔》的一个清晨。


15岁上大学,19岁读硕士研究生,22岁攻读博士,26岁从事博士后研究工作,27岁攻克国际数学难题“汉森·穆伦猜想”,28岁成为教授,29岁入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。


1998年在中国科学院研究生院从事课题研究,1999年参加中科院晨兴数学中心以数论和信息安全中的数学问题为主题的系列活动,2002年在世界数学家大会宣读有关研究成果,2004年在清华大学数学科学系从事博士后研究工作,2005年提出了在世界数学界影响很大的“Fan-Han”方法?


看着手上这份范淑琴教授的个人简历,敬意顿时油然而生;再看看眼前这位随和、开朗、感性、年轻、美丽的女教授,简直有点不敢相信,这,就是全军最年轻的女教授。一时间记者脑子里有太多的疑惑与不解:如此年轻却有着这么令人羡慕的人生成长经历?如此年轻竟取得了这么大的成就?如此年轻就成为了教授?


“1234、xyz,简直太有趣了!能与数学为伴,这实在是我人生的一大快事!”


她,是美丽“骄傲”的数学王国公主


1993年,怀着孩时的绿色梦想,年仅15岁的范淑琴以高出录取线20多分的优异成绩,被解放军信息工程学院应用数学专业录取,成为了该学院当时年龄最小的学员。大学第一年,就在许多大哥哥大姐姐因军校苦累枯燥乏味而不适应时,范淑琴通过了全国英语四六级等级考试,并让全校师生都记住了这个小小的她:英语六级她只丢了7分。


“如果说我有英语天赋的话,那么我更钟情于数学。”在她看来,数学是世界上最奇妙的东西,稀稀散散几个数字,简简单单的几个式子,就能“破解”宇宙自然的“奥妙”。




铁血网提醒您:点击查看大图



密码学是研究如何隐密地传递信息的学科。在现代特别指对信息以及其传输的数学性研究,常被认为是数学和计算机科学的分支,和信息论也密切相关。图为古希腊错位的羊皮纸和木棍的组合,这是一个替换法的圆柱体,可将信息内字母的次序调动,利用了字条缠绕木棒的方式,把字母进行位移,收信人要使用相同直径的木棒才能得到还原的信息。这就是密码学的发源。



“汉森·穆伦猜想”是国际著名的数学难题,在信息安全、工程通信等领域都具有很高的学术价值和研发价值。之前,国内外许多著名数学家都曾致力于此难题的研究,但最终都以失败而告终。


怎样才能破解这一世界数学难题?2002年,正在读博的范淑琴在导师、该校信息安全系主任韩文报教授的精心指导和帮助下,开始了向这一世界颠峰的挑战,走入历时三年的艰辛探索之路。“茶饭不思,心不在焉”,一向开朗、爱说笑的范淑琴变得沉默寡语,满脑子里都是数学符号。“顺着推导不行,反过来还是不行,怎么办?”“难道这是个死胡同?难道就没有办法解决?”“有的,一定有的,只是我没有发现而已!”范淑琴在不断地告戒自己:不能走别人的老路,不能让常规的思想禁锢自己,要创新,一定要创新??


一天过去了,没有进展。


两天过去了,还是没有任何进展。


三天过去了。


有了,有了!


在充分消化已有研究结果和研究方法的基础上,在经过无数次的推导计算和无数次的失败与“绝望”后,已经在实验室连续工作了四个昼夜的范淑琴,终于凭借着惊人的数学天赋,在创造性地引入p-adic和Galois思想方法后圆满的解决了“汉森·穆伦猜想”和Cohen问题。英国著名学者 S.D.Cohen称所提出的p-adic思想方法为Fan-Han方法。


范淑琴如同数学王国里“骄傲”的公主,让世界数学界同行竖起大拇指投以了敬意的目光。一时间,国内外知名学者纷纷表示这是目前解决该问题最为有效的方法和工具,范淑琴赢得了世界数学界同行的称赞与尊重。至此,27岁的范淑琴已在国际数学领域崭露头角。


“国防绿是我无悔的选择,我深深的热爱着军人这个职业,我愿为祖国的国防现代化建设奉献自己的青春与才智!”



铁血网提醒您:点击查看大图



这就是著名的“谜”(ENIGMA)密码机。ENIGMA主要由键盘、编码器和灯板组成。三组编码器合、加上接线器和其他配件,合共提供了种一亿亿种编码的可能性。1925年,ENIGMA开始有系列生产,在20年间,德国军方购入了3万多台ENIGMA,亦难倒了英国破译部门,成为德国在二次大战初期的重要工具。


她,是无悔“亮剑”的国防科研尖兵


“那一天,我走进这座普通的大门,走向一种神圣的责任;那一天,我走近这群特殊的人们,走向默默的奉献和牺牲。前行的背影是那样执著坚定,我加快脚步,热血沸腾。青春已融进这光荣的群体,无声中已站起伟大的精神!”一首《生命无悔》让范淑琴成为了系里的“K歌之王”,她实在是太喜欢这首歌了。


2000年4月,范淑琴被保送为博士生。当时正值总参研究某一重大课题,范淑琴参与了此重大课题,并作为某子课题负责人。为了能高质量高标准尽早的完成课题研究,接到任务的第二天,范淑琴就全身心的投入到了项目的研究中:除了吃饭睡觉,她把全部的时间都用来向老专家老教授请教、看资料、订方案、做实验。在课题研究的关键时刻,范淑琴凭着军人骨子里那股不服输的韧劲,硬是把床和餐厅“搬”到了实验室:困了趴在桌上打个盹、饿了啃块方便面、渴了喝口矿泉水。她把自己“与世隔绝”起来,她在跟自己“玩儿命”。


人一旦完全沉迷于某件事情时,其表情行为是非常可笑的。然而,成功越是垂青这样的人。是的,已经“黑白”颠倒完全没有时间概念、连续7天没见到太阳的范淑琴,终于又可以唱她心爱的《生命无悔》了。范淑琴只用了不到两年的时间就完成了此项重大课题其中的一项,该课题取得的成果填补了国内空白,属世界先进水平,于2002年获军队科技进步一等奖,排名第三。


2002年1月作为主要成员参研国家自然科学基金某重大研究项目,该项目被国家自然科学基金委评为优秀。12月作为子课题负责人参与总装某重大研究课题,成功完成了对Certicom公司公布的109bit的椭圆曲线的挑战,填补了国内空白。


2006年作为子课题负责人参加某重大研究课题,最终该课题取得重大成功,受总部通电表扬,2007年被推荐为军队科技进步一等奖。


2007年作为学术骨干参研国家973课题研究。


铁血网提醒您:点击查看大图



二次世界大战德国所使用的的洛伦兹密码机,ENIGMA的改进型号。


30年代后期波兰年轻的数学家马理安.瑞杰斯基(Marian Rejewski)用了一年时间渐渐掌握了破解ENIGMA的技术。但1938年12月德国加强了ENIGMA的安全性,令波兰失去了情报来源。


1939年4月27日德国撤销与波兰的互不侵犯条约,波兰不得不决定关于破译ENIGMA的研究成果与英、法分享,合力破解新的ENIGMA。1939年9月1日,德国侵击波兰,大战爆发。英国得到了波兰的解密技术后,英国破译部门除了原有的语言和人文学家,还加入了数学家和科学家,5年内人数增至7000人,成功的解码提供了很多宝贵的情报。例如在1940 年得到了德军进攻丹麦和挪威的作战图,以及在不列颠空战事先获得了空袭情报,化解了很多危机。但ENIGMA却并未被完全破解,令德国一直在大西洋战役中占上风。最后英国在“顺手牵羊”的行动中在德国潜艇上俘获ENIGMA的密码簿,破解了ENIGMA。英国以各种虚假手段掩饰这件事,免得德国再次更改密码,并策划摧毁了德国的补给线,缩短了大西洋战役。


自从2000年以来,范淑琴已经参与完成国家和军队重大研究课题6项。目前,范淑琴不仅独自承担着4项国家、军队级项目的研发任务,而且同时参与了5项军队重大课题攻关。


她就像一个在战场上拼杀冲锋的“尖兵”,不管结果怎样,她都会“亮剑”。


“一颗心儿是那样安详无悔,我没有虚度宝贵人生。”正像歌词中所唱的那样,“青春无悔,生命无悔,在那无形的战线,我们攻关破垒;生命无悔,青春无悔,共和国的旗帜上永远闪耀我们的功勋!”


“我能成为教授,这都是党培养教育的结果;我是一名军人,但同时我更是一名共产党员。”


她,是最年轻的军中女博士教授


1997年9月,范淑琴被保送为研究生。自读研以来,范淑琴先后在IEEE、美国数学会会刊《Proc.AMS》、《FFTA》、《AAECC》等国际重要刊物上发表论文10余篇,其中10篇被SCI收录,3篇被EI收录,文章被SCI引用20余次,有关结果在2002年世界数学家大会上宣读并发表。其博士论文《指数和在密码学中的应用-环上序列的随机性和本原多项式系数分布》先后获军队百篇优秀博士论文奖及全国优秀百篇博士论文奖,同时在 2005年7月获中国数学学会颁发的“钟家庆数学奖”,范淑琴成为了我国唯一获此殊荣的军中女博士。


范淑琴已成功组织了两届“有限域及其应用”会议,担任过IEEE Trans.Inform.Theory、Finite Fields and Their applications、中国科学、自然科学进展等多家学术刊物的审稿人,并被邀请为Math Review的评论员,国家自然科学基金、863项目的评审专家等。



铁血网提醒您:点击查看大图


密码、数学、智慧、女博士,大众最直观的联想就是电视剧《暗算》中的黄依依。


“新世纪优秀人才支持计划”是教育部为支持基础扎实、具有创新能力和突出发展潜力的青年学者而设置的人才培养项目,自从2004年实施以来已培养了一大批优秀青年学术带头人。由于范淑琴成绩显著、创新能力强、发展潜力大,2007年,范淑琴入选教育部年度“新世纪优秀人才支持计划”。


时光荏苒,当年那个还不怎么懂事的小姑娘圆满完成清华大学数学科学系博士后研究工作后,重返母校解放军信息工程大学任教。讲台上的范淑琴,教学严谨、方法灵活;授课既通俗易懂又生动鲜活,深受学员们的喜爱。所承担的《初等数论》和《代数编码》等数学课程,年年被大学评为“优质课程”。范淑琴担任本科生毕业设计指导、本科生创新计划指导、研究生必修课等教学任务时,工作积极主动、认真负责,赢得了其他教员的尊重和领导的赏识。


“鉴于范淑琴同志在学术研究、国防科研等多方面的突出贡献,根据中央军委和总政治部有关文件精神,建议任命范淑琴为信息工程大学信息安全教研室教授。”审议一通过,在座的该校十几名专家、评委报以了热烈的掌声。2006年12月,在范淑琴职称晋升评审中,该校专家、评委全票通过了审议。该校不拘一格降人才,不唯资历重能力,上级有关部门在层层审批中更是一路“绿灯”,就这样,范淑琴成为了我军教授方阵中一颗闪耀的新星,成为了全军最为年轻的女博士教授。


有人对电视剧不以为然,说怎么可能有如此聪慧、典雅、富有数学天赋的年轻女子。但实际上,戏剧大都是源于生活的。


电视剧《暗算》大概是普通公众第一次听说和了解密码学和密码数学。密码加密将普通信息(明文)转换成难以理解的资料(密文)的过程;解密则是其相反的过程:由密文转换回明文;其中的钥匙是一个用于密码机算法的秘密参数,通常只有通讯者拥有。钥匙和算法的设计,就是密码学精妙所在。破解密码,则更是高深的智力较量。


二十世纪之前的密码学本质上主要考虑语言学上的模式。由经典的替换式加密法产生的秘文很容易泄漏关于明文的统计信息,以现代观点其实很容易被破解。统计出每个字母出现的频率,加以研究即可。


二十世纪后密码学开始引入数学,产生了质的飞跃。数学家成为密码研究和应用的主力。



二十世纪后的密码学使用大量的数学,包括信息论、计算复杂性理论、统计学、组合学、抽象代数以及数论。密码学问题与量子物理间的关连也是当前热门的研究。



铁血网提醒您:点击查看大图


电视剧《暗算》剧照



铁血网提醒您:点击查看大图



密码学已被应用在日常生活:包括自动柜员机的芯片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。


第二次世界大战后计算机与电子学的发展促成了更复杂的密码,而且计算机可以加密任何二进制形式的资料,不再限于书写的文字。然而,计算机同时也促进了破密分析的发展,特别是用计算机进行暴力破解(穷举法),抵消了某些加密法的优势。


不过,优良的加密法仍保持领先,通常好的加密法都相当有效率(快速且使用少量资源),而破解它需要许多倍以上的资源,使得破密变得不可行。这一切就是人的智慧在数学领域的较量。


密码学的竞争,就是数学方法的竞争。图为美国国家安全局(NSA)在马里兰州的总部,NSA是全球最大的数学家的雇主。



铁血网提醒您:点击查看大图



NSA为美国军政部门研制的保密电话机。密码学算法与系统设计者必须考虑到未来发展。例如,计算机速度的飞速发展会增进暴力攻击法的可用程度。被誉为“不可破解”的量子计算的应用研究已经展开。

3
回复主贴
聚焦 国际 历史 社会 军事

猜你感兴趣

更多 >>
4条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下
广告 关闭