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第481章 梯度爆炸和网络退化

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这天,江寒刚下课,展飞忽然召见。

见面后,校长大人爽朗一笑:“小江啊,最近工作挺辛苦的吧?”

“还行。”

江寒随口应和了一句,有点弄不清对方葫芦里到底卖的什么药。

展飞关怀了几句后,笑眯眯地说:“基于你在‘九章’和教学上的成绩,咱们学校给你争取了个待遇。”

“待遇?”江寒一怔。

自己的待遇还不够好吗?

才二十岁就评上了副教授。

要知道,由于名额有限,很多任教二十来年,四十来岁的“老”教师,还在排队等着呢!

展飞笑着说:“副教授只是职称,远远不能匹配你的能力和贡献,所以经过研究,跟上面争取了一个名额……”

跟着介绍了一下详细情况。

“待遇比照青千计划?”江寒十分意外。

“青千计划”可不容易入选。

50万的生活补助、3年100万~300万元的科研经费补助……

种种条件,不知会让多少人羡慕、嫉妒、恨!

不过,“青千计划”面向的是海归学者,而自己是彻头彻尾的本土派……

展飞对此的解释是:“对于特殊人才,自然要有特殊的政策。”

他的意思很简单:待遇应该与贡献和科研能力挂钩,不该以出身论英雄!

并且,江寒没有海外求学经历,却能媲美任何“青千计划”的人选,在展飞看来,这一点尤其可贵!

这个待遇也是江寒应得的。

其他成就姑且都不论,一个“九章”原型机,就足够他被特殊对待了。

回到办公室后,江寒刷了会儿“材料学”方面的论文。

就在这时,方源来了。

小方同学已经正式入学了,成了科大少年班的一名新生。

他原本只打算先过来读个预科,没想到展飞在这件事上,又开了次绿灯……

“方源同学,过来坐。”江寒笑着招手。

方源腼腆一笑:“老板……”

江寒潇洒一摆手:“在学校,叫老师就行。”

“嗯,江教授。”

“什么事?”

方源迟疑了一下:“我能不能跟您学习机器学习?”

江寒莞尔一笑:“这有什么不行的?不过你得先把高数的基础打好,在机器学习离不开数学。”

方源点了点头:“这个我知道,其实这段时间,我已经把高数和线性代数看完了,题也做了不少。”

江寒眼睛一亮:“哦?挺给力的嘛!”

微微沉吟了一下,又说:“那我给你出套卷子,看看你的水平。”

方源用力点头:“没问题!”

江寒只用了二十分钟,就出好了卷子。

主要围绕机器学习可能用到的高数和线代知识。

题目不简单,覆盖面也挺广。

但让江寒意外的是,方源比他想象中更加给力。

这小子只用了一个小时,就以满分的成绩,完成了试卷!

江寒十分满意:“不错!有这个水平,你的确可以入门机器学习了。”

接下来,他就找了基本相关的教材,扔给小方同学,让他回去自学,有不懂的再来问……

方源礼貌告辞,临走带上了门。

江寒则继续刷论文。

忽然,邮箱助手弹出了一条消息:“您有一封新邮件。”

江寒随手点开,密密麻麻都是字母。

江寒哑然失笑:“大概又是什么广告?”

再仔细一看,竟然不是英文,打开浏览器,复制、粘贴、搜索。

这才发现,原来是德语。

江寒并没学过德语,不过借助网络和词典,还是能弄清楚大概意思的。

半个小时后,江寒翻译完了这封信。

来信者自称“汉斯”,是德国某着名大学的教授。

他说自己对“人工神经网络”十分有兴趣,并且,在看到江寒的论文后,也深入学习了一番。

还仿照那上面的内容,自制了一些简单的CNN、RNN之类的网络……

随后又说,他碰上了一些很麻烦的问题,希望江寒能不吝赐教。

比如,他在试验某个多达127层的深度学习模型时,每次训练到大约三分之一进度,就会出现各种意想不到的问题。

问题的类型,随超参数的选择而有所不同。

比如随着网络深度的增加,参数的梯度范数指数式减小,参数的变化十分缓慢,学习过程接近停滞;

又或者,给定层的隐藏单元的维度变得越来越低,参数矩阵的乘积变得越来越线性相关……

汉斯诚恳地询问,江寒知不知道造成这些情况的原因,以及有没有办法解决?

江寒沉思了一会,便在电脑上回信。

“您在来信中反映的问题,我也遇到过,前者,称作梯度消失,或者爆炸,后者,我把它叫做‘网络退化’,这主要是由于当网络层数过深时……”

“有时,增大全局的梯度范数,会导致性能下降,而引入另一种运算,减小梯度范数,却有可能大幅提升网络的性能……”

“至于解决的办法,我也只有一些基于个人经验的小技巧,并不能给出严格的证明。”

“这些小技巧,我打算整理一下,于接下来几个月中发表,请关注XXX或xxx杂志,期待您的指正。”

写完回信,江寒便将其发送了出去,随后继续一丝不苟地刷论文……

时间荏苒,一晃又是两个月过去。

期末考试之后,江寒处理完琐事,便带着方源飞回了松江。

寒假中间,苏婉莹和靳雪雯来了松江。

靳雪雯是来外婆家过年,苏婉莹则自称想夏雨菲了……

四人聚在一起,吃喝玩乐不在话下。

可惜,生活从来不是只有岁月静好,烦恼什么时候也少不了。

江寒最大的烦恼,自然在科研方面。

LV2量子计算机,虽然已经借助系统的功能,在虚拟空间里建造完成了。

但在解析原理时,却遇上了意想不到的麻烦。

也许还是理论掌握得不够多,不够深入?

江寒隐约猜到了原因,但也没什么好办法。

这不是一朝一夕之功,必须慢慢来。

整个寒假,江寒的“业余”时间,都投入到了理解、发展量子力学上。

天道酬勤,就在过年前后,他终于有了突破!

江寒将自己关于量子力学的心得,写成论文,投给了《理论物理学报》。

一个月后,论文通过了评审,并迅速得到发表。

江寒本以为自己这一次,只是做出了一点微不足道的小发现。

没想到,却引起了巨大的轰动。

细究原因,大概是理论物理近年来有些沉寂,已经很久没有新成果了?

反正江寒这篇论文,一经问世,顿时搅动了一潭秋水。

无数大佬发声,赞叹、惊讶,争相讨论,一时间热闹非常。

也有不少人,在江寒工作的基础上,拓展、延伸、补充、探索……

不到三个月,几十篇相关领域的新论文,在各种刊物上涌现出来。

江寒刷完这些论文,很是有些感慨。

“伟人说得果然没错,这就叫人多力量大呀!”

他的理论给了别人启发,反过来,别人的研究成果,又能促进他自己的研究。

这就叫……良性循环?

受到理论突破的催化,不久后,新的契机来临了。

虚拟空间中,江寒大笑出声:“原来是这样!怎么我早没想到呢?”

功夫不负苦心人,自己花了这么多时间和精力,终于搞清楚了LV2量子计算机中,至关重要的关键!

瞬间,全盘贯通。

江寒立即行动起来,将自己的最新理解,转化成文字资料、实验记录之类。

同时,开始进行LV2量子计算机的图纸重构。

系统买来的那套图纸,固然很好很强大,但各方面的技术参数,也十分严苛。

比如,光量子发生器之类的器件,完全按照图纸给出的标准,至少20年内都没办法生产出来!

无他,工艺没发展到那一步而已。

所以,需要稍微取点巧。

江寒想到的办法,就是对其进行优化、精简,使其有可能用已有的技术加以实现!

两周后,这部分工作顺利完成了,重构的图纸也打印了出来。

接下来,就是提交项目计划书,请上面批准、拨款,以打造“九章”第二版。

如果上面不同意,其实也没关系,江寒完全可以自掏腰包,在大江的地下室里自己搞!

但有了“九章”第一版的成功经验,想必不会遇到太多阻碍?

果然,上面并没有让江寒失望,关于打造新“九章”的计划书,获得了超乎想象的重视。

不到半个月,便正式立项,经费也很快拨了下来。

江寒十分欣喜,只要打造出LV2量子计算机,那么距离唤醒向导,便又近了一大截!

他本打算继续和范一合作,共同打造新“九章”。

毕竟之前两人合作得相当愉快。

没想到,就在项目立项后的第二天,范院士突然被委以重任,去领导某个“量子通信”项目了。

江寒则接替了范院士的位置,成为了量子计算中心的“主任”……

由于有之前的辉煌战绩,江寒在量子中心里,现在正是人人敬服的状态。

所以很顺利地便完成了“权力交接”,新“九章”项目也在他的推动下,迅速启动。

接下来大半个学期,江寒每天出入家、教室、实验室,三点一线。

日子平淡又充实,新“九章”的进度也日新月异。

时间来到6月份。

一天,江寒下班后,正走在回家路上,一拐弯,迎面碰上了方源。

自从上次从江寒这里拿走不少资料后,这小子就再没上门“骚扰”。

看这小子满脸兴奋、形色匆匆的样子……

“怎么走这么急?有美女约你吗?”江寒笑问。

方源连连摇头:“我这种只会读书学习的,怎么可能有女友?”

“那是有什么好事了?”

方源点头,紧握双拳:“老板,我成功了!”

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