科技日报2月15日报道,我国科研团队近期在经典数学难题“亲吻数问题”研究上取得系列重要进展。该问题源于17世纪牛顿与数学家格雷戈里的一场著名争论。
1694年,牛顿与格雷戈里探讨:一个球体周围最多可以紧密排列多少个同等大小的球体。牛顿认为答案是12个,格雷戈里则认为是13个。直至1953年,数学界通过严格证明确认牛顿的结论正确。
这一在三维空间中得到解答的问题,当其延伸至高维空间时,便成为极具挑战性的前沿课题。过去半个世纪,该领域仅取得过7次实质性突破,且研究方法往往难以在不同维度间推广。
由上海科学智能研究院联合北京大学、复旦大学组成的科研团队,通过自主研发的高性能计算系统,在该问题上实现了跨维度、体系化的突破:团队在12、13、14、17、20、21以及25至31维共9个维度上,刷新了亲吻数及广义亲吻数的已知纪录;尤其在13维空间中,发现了优于1971年以来所有已知有理构造的新解;并在14维等多个维度中,成功找到了超过6000种全新构型。
此项成果标志着该问题研究方法的重要变革。研究团队形成了一套高效协同的研究模式:由科研人员设定关键研究方向与边界,计算系统进行高速构造与搜索,研究人员再对结果进行理论验证与提炼,从而将高维几何探索从过去的零散尝试推向系统化推进的新阶段。
面对高维搜索空间指数级膨胀带来的巨大计算挑战,该研究项目通过自主研发底层计算核心、优化并行计算流程、建立自动化任务保存与恢复机制,实现了大规模计算任务的稳定高效运行,整体搜索效率获得数倍提升,累计节约了巨量计算资源。

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