学霸的模拟器系统 第102节

　　“小林同学，每次跟拍你，都像是坐过山车似的，太震撼了！我回去一定好好剪，样片出来了第一时间给你过目。”

　　他看了一眼天色，顺势发出邀请，“要不今晚我请个便饭，也算给你庆功，然后顺路把你送回春江？”

　　“谢谢刘导，不过我这边还有点事没处理完。”

　　林允宁婉拒了，“正好明天周五，我打算在金陵留两天，周日晚上再回去。”

　　“行，那你先忙，我们不打扰了。”

　　刘伟点点头，非常识趣地带着摄制组离开了。

　　“高师兄，是什么问题？”

　　送走了刘伟，林允宁冲着高翔点了点头。

　　高翔推了推金丝眼镜，尴尬一笑，指了指腕上的手表：

　　“快六点了，正好饭点。林同学，要不……咱们去食堂边吃边聊？我请客。”

　　……

　　晚饭高峰的尾声，两人在食堂角落找了个位置坐下。

　　周围是钢制汤勺碰撞餐盘的叮当声，和学生们谈笑的嗡嗡声，混杂着食物的热气，扑面而来。

　　餐桌上。

　　林允宁面前是一碗热气腾腾的鸭血粉丝汤，高翔则是一份土豆烧鸡块盖饭。

　　桌角还放着几瓶娃哈哈纯净水和纸包装的统一冰红茶。

　　高翔扒拉两口饭，便将餐盘往前一推，勺子在不锈钢盘子上划出一道刺耳的声音。

　　“林师弟，”他刻意把‘师弟’两个字的发音放慢，身体往椅背上一靠，摆出了一副前辈的姿态，“我也不跟你绕圈子了。我这项目，是高熵合金的X射线衍射谱（XRD），几十个峰重叠得一塌糊涂，跟乱麻似的。”

　　他喝了一口水，继续道，“实验参数多，初始值又敏感。用传统方法硬拟合，折腾半天倒也能弄出一条不错的曲线，但我心里一点底都没有。

　　“我最怕的，其实不是拟合不出，是拟合得太好，导致过拟合，最后弄巧成拙了。”

　　林允宁没急着说话，他用勺子舀起一勺粉丝，吹了吹气，不紧不慢地送进嘴里，然后抽出一张餐巾纸，在桌上摊平。

　　他拿起桌上那支被高翔用来记录的签字笔，笔尖在餐巾纸上轻轻一点。

　　“高师兄，先别谈拟合，咱们先把流程理顺。”

　　林允宁的声音不大，却让高翔不由自主地停止了抱怨，将注意力完全集中过来。

　　他看着林允宁用餐勺的勺柄当尺，迅速画出一个四宫格。

　　“第一步，数据校验。”

　　他在左上角的格子里写下这四个字，“基线漂移、探测器上的死像素、孤立的噪点，这些都得先清理干净，不能让垃圾数据污染模型。”

　　“第二步，先验模板。”

　　他的笔尖移到右上角，“峰位只能在物理上合理的‘窗口’里移动。窗口怎么定？你得用标准样品，比如高纯硅粉，先标定出仪器的响应函数，把它写死在先验里，给每个峰的位置设定一个合理的‘窗口’。”

　　“第三步，后验采样。”

　　林允宁的笔尖移到第三个格子，“别想你那个‘最优曲线’。我们用MCMC去跑，给每个峰的强度、宽度，都生成一个概率分布，也就是可信区间。我们不认单条最优解。”

　　“最后一步，可视化判据。”他在最后一个格子里画了个小眼睛的图标，“输出结果的时候，残差图和峰分解图必须一起给。残差里有结构，就说明模型错了。”

　　他放下签字笔，做了个总结：

　　“咱们先保证结果是正确的，再谈它好不好看。”

　　高翔咀嚼的动作慢了下来。

　　看着餐巾纸上那个简陋却逻辑严密的四宫格，他的思路也清晰了不少。

　　但他双眉依旧紧锁，提出了质疑：

　　“理论说得很好，但这是纸上谈兵。我们那台老仪器的分辨率不够，峰的展宽太大，很多亚稳相的峰根本分不开，你怎么识别。”

　　“分不开，就承认分不开。”

　　林允宁的回答干脆利落。

　　他指着餐巾纸上的第三格，“去卷积在这种情况下意义不大，你也别想了。

　　“既然分不开，就在先验里明确告诉算法，这几个峰是一个‘复合峰’然后给出这个‘复合峰’整体参数的置信度。

　　“你最终要的，是基于现有数据做出最可靠的决策，而不是凭空变出不存在的信息。

　　高翔握着勺子的手放下了。

　　他身体微微前倾，向着对面这个比自己小了近十岁的高中生虚心请教道：

　　“那……我是不是还能加入‘多起点随机化’的策略，防止算法卡在局部最优解里出不来？”

　　“可以啊。”

　　林允宁点头，又补充了一句，“再配一个fail-fast（快速失败）指标。当拟合的残差连续几次迭代都不下降，就直接判定失败，终止计算。别把算力浪费在死胡同里。”

　　“Fail-fast？”

　　高翔的身体不自觉地前倾，想起了自己过去几周浪费在无效计算上的几十个机时，内心第一次涌起一种荒谬感：

　　我一个博士生，在工程思维上，竟然被一个高中生给上了一课？

　　但他仍有疑虑，随即抛出了更尖锐的挑战：

　　“还有几个问题。我们的样品是薄膜，存在很强的‘择优取向’，衍射峰的强度跟标准粉末样品差得很远。

　　“而且，光源的Kα2辐射去不干净，总会在主峰旁边留下一个小尾巴。你这套方法，会不会把这些‘脏东西’误判成一个新的物相？”

　　林允宁闻言，非但没有感到冒犯，反而笑了。

　　“高师兄，你这几个问题，其实都是在问如何处理模型与现实不符的地方。

　　“先说择优取向的问题。我们暂时放弃拟合绝对强度，算法的核心目标，是去匹配峰的相对位置和相对强度比。只要这两样对得上，就能做物相鉴定。”

　　“然后，是Kα2的小尾巴。要么在实验端就用单色器把它滤掉，要么就在先验模型里，把主峰和这个小尾巴写成一对‘连带变量’，它们的相对位置和强度比是固定的。这样算法就不会把它当成一个独立的峰。”

　　“最后，也是最重要的一点。”

　　林允宁的笔尖在纸上重重一点，“当算法无法做出高置信度的判断时，它会输出‘不确定’。

　　“我宁可让程序在报告里标红一片‘无法判定区间’，也绝不能给出一个高风险的错误答案。”

　　高翔“噢——”地拉长了声音，随即忍不住笑了起来：

　　“你这思路……真是够老实的。不过，我喜欢。总比自己骗自己强。”

　　“老实点好，不然你至少多花两个月时间返工。”

　　林允宁依旧在仔仔细细地喝着粉丝汤，“行了，问题解决了，周末我抽空把这套‘四件套’的逻辑，改成Aether的一个模块。你把你们一组最典型的原始数据和一份硅粉的内参标定数据发给我。”

　　他将那张写满字的餐巾纸对折了一下，那套“四步法”瞬间变成了一张可以揣进口袋的“操作卡片”，随手推到高翔面前，一副准备收工的样子。

　　高翔看着那张餐巾纸，又看了看林允宁那副懒洋洋的神情，沉默了许久，忽然压低声音问道：

　　“其实……我手上还有一个搁置了半年的活儿。是非平衡磁控溅射做的多组分金属薄膜，我想找到一种方法，只用少量的XRD数据和几个简单的电学指标，就能快速判断样品‘是不是落在了我们想要的目标相区’。

　　“这事……有解吗？

　　“其实我已经制备好了薄膜，实验也做了一些，但我理论上不会建模，这事就一直卡着。”

　　林允宁正准备夹起一块鸭血的筷子，在半空中停住了。

　　他那双总是带着几分懒散的桃花眼，瞬间亮了起来。

　　“这个问题……才有点儿意思，”

　　他放下筷子，重复了一遍，“用少量数据去预测相区边界……”

　　紧跟着拿起一张新的餐巾纸，笔尖悬在上方，没有立刻下笔，在脑中快速构建模型。

　　几秒后，他的眼睛亮了：“我大概有个思路，一个三层架构的方案，可以试试。”

　　“第一层，小相图生成器。”

　　他在顶层画下一个方框：

　　“把已知的文献数据和计算热力学（CALPHAD）的相图边界，作为模型的硬性先验约束。”

　　“第二层，主动学习模块。”

　　他在中间层画下一个决策菱形，“让Aether根据现有数据计算出的不确定度，告诉你下一批样品应该合成哪个配方，才能最高效地锁定相边界。”

　　“第三层，三色灯判别器。”

　　他在底层画下三个圆圈，分别写上红黄绿三色，“输入你的数据，它直接给你亮灯：绿色，代表高可信度在目标相区；黄色，在边界附近，需要警惕；红色，已经偏离目标，实验参数需要调整。”

　　高翔听得眼睛都直了：

　　“这……这能实现？样本量太少了，我怕过拟合。”

　　“很有机会。”

　　林允宁没提【模拟科研】给出的结果，提前列出了解决方案，“正则化和数据增广防止过拟合；K折交叉验证写进最终的报告模板；最关键的，任何一个判断，都必须配上置信度，低于90%一概不予采纳。”

　　他看着一脸震惊的高翔，做出了最终的合作提议：

　　“高师兄，我来写第一版的判别器和可视化模块；你负责整理文献，并列出一个最小化的‘实验验证集’。这个月底，你把第一批样品跑出来，咱们对照‘三色灯’，检查一下边界的预测准不准。”

　　高翔彻底愣住了。