在許多人看來(lái),數(shù)學(xué)這個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科,推導(dǎo)的是公式,訓(xùn)練的是思維。然而,國(guó)防科技大學(xué)理學(xué)院的數(shù)學(xué)教授們卻并不局限于此,他們創(chuàng)造性地運(yùn)用一個(gè)個(gè)數(shù)學(xué)公式、算法、方程,破解難題,讓數(shù)學(xué)在加快轉(zhuǎn)變戰(zhàn)斗生成模式中發(fā)揮出巨大的幾何效應(yīng)。近日,他們解密了幾個(gè)故事
一個(gè)方程值一個(gè)億
曾經(jīng),我國(guó)遙感衛(wèi)星的圖像質(zhì)量不盡如人意。圖像就像電視信號(hào)不好時(shí)一樣,畫面布滿了“雪花”。
該校理學(xué)院的數(shù)學(xué)專家了解到這一情況,試圖運(yùn)用數(shù)學(xué)方法來(lái)提高圖像質(zhì)量。團(tuán)隊(duì)成員抱來(lái)一大摞成像方面的書籍進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí),又到衛(wèi)星研制單位、用戶單位及各相關(guān)部隊(duì)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,逐漸掌握了遙感成像的原理和特點(diǎn)。
專家們想,將衛(wèi)星圖像質(zhì)量不高的問(wèn)題描述成數(shù)學(xué)語(yǔ)言,并將誤差擴(kuò)散過(guò)程轉(zhuǎn)換為一個(gè)二維函數(shù)方程,然后對(duì)這個(gè)函數(shù)進(jìn)行求解,從而使受到噪聲斑點(diǎn)污染的圖像恢復(fù)本來(lái)面目。
科學(xué)研究總會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題:理論上看似行得通,實(shí)踐中卻做不到。他們發(fā)現(xiàn),這個(gè)二維函數(shù)方程求解,只適用于處理光學(xué)圖像處理,對(duì)處理雷達(dá)圖像隨機(jī)噪聲斑點(diǎn)問(wèn)題完全無(wú)效。
找準(zhǔn)了突破口,問(wèn)題就好解決了。他們先對(duì)二維函數(shù)方程進(jìn)行改造,再將圖像目標(biāo)特征信息放到方程中去求解。經(jīng)過(guò)多年攻關(guān),終于建立起一個(gè)全新的偏微分方程。就是這個(gè)方程,一舉將圖像質(zhì)量提高了30%,達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。
在慶功宴上,一位部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)感慨地對(duì)該院數(shù)學(xué)專家說(shuō):“你們的這個(gè)方程能值一個(gè)億。”