某班有49个学生,坐成7行7列。每个座位的前后左右叫作它的邻座,要让这49位同学都换到他们的邻座上去,这样调换位置的方案是否能实现?
程迟音笑了下,暗道:“这道题作为第一道题开局相当合适。”
这题完美体现出IMO的思想:要求题目的解法能够体现出数学美,且题目足够简洁。
题目的题干连小学生都能听明白,但是所能体现出来的解题思想却挺巧妙。
程迟音:“调换到邻座,看上去每个学生最多能有前后左右四种换位选择,最少会有两种,选择多,换位应当能够实现,但……”
思考一下就知道并不可能。
作为开胃菜,第一题并不难,程迟音很快写下她的解答过程。
画出一个7×7的表格,将49位学生编号依次填入表格,就知道每一次换座实际上都是奇数和偶数的互换。
但49个数,奇数和偶数的位数并不相同,这种互换就不可能实现。
……
IMO的试题难度递增,第一题开胃菜过去后,第二题难度明显大了起来。
考试时间足足四个半小时,只有三道题,平均一道题一个半小时的解答时间,所出的题目自然要求极高的思维性。
第二道题是一道平面解析几何题。
解析几何最强大之处在于,再复杂的图形问题都可以转换成纯运算题。
程迟音看完这道题目,若有所思:“要证明大矩形至少有一条长度为整数的边,有意思,题目中提到划分,这个问题可能和拓扑、组合有关联。直接证明好像行不通,试一下反证法……”
等程迟音做完第二道解析几何题,时间已经过去两个小时,她活动一下手腕,没急着动笔写第三道题,拧开苏打水喝了一口。
喝水时视线扫到前方,只见艾萨克也正在用它那双机械手写下一行行证明过程。
收回视线,掰下一小块松饼吃下补充体力,程迟音看向第三道题。
难度递增的情况下,这道题要比前面两道更难,乍一看毫无思路。
她感受到挑战,微微兴奋起来:“丢番图方程,变量出现在指数位置上……”
变量出现在指数位,问题的求解困难度也指数级上升,最典型的就是费马大定理。
“代数方法来求解应当会更加省事?佩尔方程以及递归关系,嗯……可以是可以,但有没有更加优美简洁的方法……”
她在纸上推演着思路,笔尖一顿:“有了,模运算,先用模消去……”
第三道题快收尾时,她听到前方有些许声音传来。
抬头看去,就见艾萨克示意答卷完毕,申请交卷。
他用来显示表情的电子屏幕上播放了一个笑脸表情。
此时时间刚过去三个半小时,赛场内大部分选手被第二、三道题难住,冥思苦想毫无头绪,这会儿看到艾萨克交卷,气氛便有些焦灼起来。
外头等候的媒体看到这个小机器人第一个出赛场,一片哗然,纷纷将镜头对准了这个小家伙。
在艾萨克走出考场后没多久,程迟音停下笔。
她没有急着交卷,小口吃着松饼思索起来。
它真的能理解某些问题中涉及的概念?从现在的情况来看,艾萨克的解题速度很快,只是准确率如何不得而知。
题目对思维的考察性很高,巧妙绝佳的解题思路能否由一个AI给出,也不得而知。
四个半小时时间一到,宣布交卷。
出考场和姜一然于文靖他们汇合,不远处一堆摄像头还在对着艾萨克,迈伦先生在旁边侃侃而谈。
姜一然看过那边,抬头看她问:“感觉怎么样?”
“还不错。”程迟音点头,随后说道,“艾萨克在我们赛场。”
于文靖嘟囔了一声:“也不知道这个小机器人能拿几分。”
夏青豫耸耸肩:“别爆0了,迈伦带它过来抱着宣传的目的,如果结果完全相反就尴尬了。”
程迟音:“明天就知道了。”
近几年IMO评分规则改制,一卷一评分,明天一早会公布前一百名的分数,后天再进行第二天的竞赛。
从某种角度来讲,这种改制是为了选拔出心理素质更好的选手。
次日分数下来,所有人迫不及待打开官网上传的表格,看到排在第一名的是艾萨克时沉默了一下。
它的名字后面跟着21分这个满分分数。
好在下面还有五个选手并列第一,在第一天的竞赛中都拿到满分的分数。分别是程迟音、姜一然,还有三个分别来自俄罗斯、美国、韩国的选手。
国外社交媒体上针对此事的讨论热度逐渐发酵。
[该不会今年的金牌第一会被机器人摘走?]
[作为顶级数学竞赛,IMO是一场最能代表人类智慧的比赛,其体现的数学之美远远不是繁琐单调的计算,我不敢想象AI可以领略这种数学美,且做出没有瑕疵的解答]
[这是一件糟糕的事,这也是正在发生的现实,但我不想它太快]
[令人困扰而迷茫]
[我并不担心人工智能变得太聪明,我担心的是,人最珍贵的品质可以在AI身上通过简单的机械方法实现,毕竟今天是数学,明天就有可能是音乐和美术]
在国外社交媒体上的震动渐渐蔓延到国内,本来一场只为小众关注的赛事,在媒体附加的“人类与AI智慧之争”“IMO桂冠是否会由机器人摘得”等等吸人眼球的标题传回国内后,牵动起所有人的心。
[几年前围棋人机大战AI赢了,也没见大家这么激动,怎么轮到数学比赛就影响这么大?]
[工作原理不一样啊]
有人给了解释:
“围棋那个AI简单来讲,就是用数值网络和策略网络对棋盘优势进行判断,预测每种下法的胜率变化,本质还是分析、预测。”
“但是IMO的题目不一样,人家要选的是‘聪明的学生’,重视思维的深度和灵活性,解法很多都精妙到不行。如果AI能做到这个层次,那……”
不管有没有理解,所有人的关注点都变成了:人类究竟能不能在这一场竞赛中胜利。
第二天考试很快到来。
中国奥数队那边对程迟音几个人嘱咐道:“第二天的考试要比第一天难很多,细心大胆,干就完事。”
“原本我希望你们几个能在拿到团体冠军的基础上,个人金牌多拿,最好捧一个金牌第一回 来。现在嘛……现在还是这个要求,金牌第一,别被那个AI拿到了。”
几人齐齐看向程迟音和姜一然,第一天考试,只有这两人和其他三个国家的选手拿到满分。
但第二天考试难度再次增加,还怎么拿满分。
竞赛开始,大家有序走进考场。
金牌第一。
在今年艾萨克这个特殊对手的加入,变得无比困难起来。
金牌不止一面,第一却只有一个,要怎么拿到这个金牌第一。
座位上,拿到试卷,程迟音看完题目有了思路,刚要动笔又停下了。
人的状态有起伏,机器可没有。
今天的考试艾萨克大概率还会取得满分。
那么就假设最糟糕的情况,如果艾萨克又一次拿了满分,要怎么赢?
她盯着题目,放弃了原本的思路。
作者有话要说:换座位那道题引用罗增儒教授所著的《中学数学竞赛的内容与方法》
第66章
假设艾萨克拿到满分。
要赢它就必须拿到比满分更高的分数。
程迟音审视着题目,她的大脑在这一刻前所未有的活跃,精神高度集中下,脸颊都泛出微微的红晕。
赛场内监考老师视线掠过程迟音,挑了挑眉,有些意外:“她还没动笔,没有思路吗?”
第二天的考试难度会比第一天高出一个层级,考试刚开始,赛场内选手们迟迟没有人动笔作答,都在冥思苦想着解题思路。
但毕竟还只是第一题,难度尚能接受。二十分钟后,选手们陆陆续续在卷面上答起题来,但程迟音迟迟未动。
第一天考试分数下来,得知她是五个满分选手中的一个,监考老师对她多了几分关注。
见时间过去到半个小时,考场内大部分选手都开始答题了,程迟音还在思索当中,监考老师心里暗道:“是因为第一天的分数公布,心理压力太大所以想不出解题思路?”
阶梯性难度递增,如果第一题就卡壳这么久,后面两题怎么办。
监考老师觉得有些遗憾,IMO希望选拔出数学领域悟性最高的选手,同时也希望这样的选手能够在高压环境下保持水准,眼下看来,这位来自中国的选手似乎还差了点。
时间来到四十分钟,程迟音在草稿纸上勾勾画画,终于正式在卷面上答题。
思路厘清后,她写下解题过程和运算的速度很快,二十分钟,第一题解答完毕。
程迟音看了眼赛场时钟,时针刚好转过一圈,一个小时过去。
“还剩三个半小时,后面两道题难度会上升,要抓紧时间了。”
……
赛场内笔尖与纸张相触的唰唰声一刻不停。
监考老师视线时不时扫过程迟音,发现她大部分时间都在垂眸思考,但脸上并没有露出毫无头绪的焦虑或紧张,这倒是和其他选手有些不同。
四个半小时考试时间一晃而过,结束铃声响起时程迟音堪堪停笔。
第二天的考试时间很紧张,桌上的点心和苏打水没有动过,好在都写完了。
交完试卷她才拧开水喝了一口,收拾东西往赛场外走。
竞赛时间结束领队老师梁贺就被放了出来,此时他正停在赛场外等候,在他身旁姜一然于文靖几人都在。
看程迟音出来,大家一同迎过来,梁贺拍拍她肩询问:“怎么这么晚出来。”
程迟音有点疲惫,眼睛干涩发红,她揉揉眼打了声哈欠:“刚写完。”
梁贺点头,也没再问大家考得怎样,笑了一声:“后面几天就没什么事了,等分数出来颁奖就行,走,你们想去哪儿玩,老师请客。”
*
阅卷工作在当天下午进行,由那位费迪南德教授作为评委组组长,领着整个评委组进行阅卷工作。
办公室内,咖啡机飘出浓郁的香味,研磨豆子的声音时不时响起。
工作一直持续到凌晨,费迪南德教授从座位上起身活动了下僵硬的身体,随后拿起两张试卷,对着台灯又仔仔细细看了一遍。
这两张试卷是第二个竞赛日中唯二拿到满分的试卷。
他放下其中一份,紧捏着另一份,摇了摇办公桌上的铃。整个办公室的评委听到铃声,齐齐将目光看过来。
费迪南德:“评委组全体成员请来会议室开会。”
说完拿上那份试卷率先走向会议室。
大家看着他的背影反应不过来。
开会……在阅卷环节的全体会议可能几年也不见一次。
出现评委组全体会议的情况只有一个——评判特别奖。
特别奖。
这个奖项的评判极为严格,必须是某一位选手的解答方法精妙到评委会全体成员都没想到,比设置的标答更简洁、更优美。
在历届IMO竞赛中,如果没有符合上述标准的解答存在,本年度的特别奖就会轮空。
上一次特别奖的颁发还是十七年前。
已经整整十七年没有人再获得特别奖,偶尔有出现全体会议,但所提名的解答方法得不到全体评委认可,依旧无法颁出。
从任何一个角度来说,这都是一个比满分、比金牌要更难拿的奖项。
评委会成员们起身,纷纷走进会议室。
此时是凌晨,批阅了一天的试卷本来疲惫不堪,但评委们此刻精神抖擞地围会议桌做成一圈,盯着费迪南德教授。
他打开投影仪将手中那份试卷投影在大屏幕上。
费迪南德:“现在,针对第二个竞赛日试卷第一题,请各位评委看完后点评讨论,随后决定此题是否有获得特别奖的资格。”
这一题是俄罗斯代表队领队提交的题目,六百多位参赛选手,平均分是2.3分,难度相当大。
会议室内,评委们看完卷面上整个解法激烈讨论起来。
“矩形域贝塞尔曲面的拼接示意图,借助伯恩斯坦多项式将贝塞尔曲线定义在点集上……”
“针对题目给出的构造性证明,对伯恩斯坦多项式的对称性有着近乎神一样的感知力,这个方法精妙绝伦!”
“简洁明了,解题过程堪称精彩,我对特别奖颁发给这一道题目毫无异议。”
当评委们讨论得差不多时,费迪南德微笑一下:“那么,同意此题夺得特别奖的评委请举手。”
没有犹豫,会议室内所有人都举了手。
费迪南德点点头,同样举起手:“这一题我会进行备案。”
大家听了这话兴奋起来:“时隔十七年的特别奖,这是数学界的大新闻了。”
“了不起。该题解法确实有这样的资格引起震动。”
有人问:“解法的主人是谁?”
费迪南德回复:“来自中国的程迟音选手。”
大家纷纷点头:“那个在第一个竞赛日拿到满分的选手。第一天的满分21分,加上这道题的7分,28分足以她斩获一枚金牌。”
白天监考程迟音所在赛场的那位监考老师也在。
得知这道精彩解法的主人是程迟音,他心里诧异:原来在考试中她迟迟不动笔,是在孕育这一令人惊艳的答法。
表决环节结束后大家又聊了一阵,说说笑笑准备离开会议室。
这时费迪南德教授点点桌子,开口:“会议尚未结束。”
大家摸不着头脑,还有什么事?
费迪南德笑:“那么下一道需要大家表决的题目是——”