近日,数学界迎来重大突破——困扰学界30余年的塔拉格兰卷积猜想在离散空间领域取得关键进展。这项由90后华人学者主导的研究,不仅攻克了布尔超立方体上的核心难题,更将理论精度推进至log log η因子范围内,为高维离散空间的数学分析开辟了新路径。
该猜想由阿贝尔奖得主Michel Talagrand于1989年提出,旨在探索高维空间中函数平滑化后的极端值分布规律。以多维棋盘模型为例,原始函数可能呈现尖锐的数值波动,而通过"加热平滑"操作(数学上的卷积或热半群过程),热量扩散会使函数形态趋于平缓。Talagrand推测,经过这种处理的函数出现极端值的概率,应比经典马尔可夫不等式预测的更低,且需额外引入特定因子进行修正。
尽管其高斯空间形式(连续空间)已在2010年被数学家攻克,但离散空间版本的突破始终难以实现。核心障碍在于,连续空间依赖的微积分工具与随机微分方程理论,无法直接迁移至布尔超立方体等离散结构。研究团队通过创新性地构建反向热过程模型,设计出状态依赖的扰动项δ,成功将高斯空间的随机分析框架适配到离散环境。
论文核心成果显示,在布尔超立方体上实施的卷积操作,其正则化效应与猜想描述高度吻合。虽然最终结果与理论值存在log log η因子的微小偏差,但由于该因子增长极为缓慢,实质上已接近完整验证猜想。这种精度提升对理解离散空间几何性质具有里程碑意义,尤其在处理二值数据或逻辑函数时,为量化分析提供了精确的数学工具。
这项纯数学研究在机器学习领域引发连锁反应。研究揭示的平滑化机制,与扩散生成模型处理离散数据的原理高度契合,为开发针对二值数据的生成式AI提供了理论支撑。更关键的是,其量化的正则化效应,直接解释了添加噪声如何提升模型泛化能力——这一现象在深度学习训练中普遍存在,但此前缺乏严格数学证明。
完成这项突破的学者陈远识,1990年生于浙江宁波,本科毕业于北京大学后赴加州大学伯克利分校深造,师从统计学家郁彬教授。其学术轨迹横跨统计机器学习、高维几何等多个领域,累计发表13篇被引超百次的论文,h指数达13。2023年获得斯隆研究奖后,他于今年晋升苏黎世联邦理工学院副教授,持续推动概率论与人工智能的交叉研究。










