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第74章 第一层考验(求收藏求追读求月票)(3/4)

199小时30分钟】

    林允宁睁开眼,长出了一口气。

    LV.2,足够支撑他构建一个数值稳定的优化模型了。

    下一秒,他现实中的双手,动了。

    这一次,他敲击键盘的声音不再像之前那般狂风暴雨,而是变得沉稳、精准,富有节奏感。

    他没有从头写起,而是引入了科学计算库SciPy中的优化模块least_squares。

    import numpy as np

    from scipy.fftpack import fft, ifft

    from scipy.optimize import least_squares

    “他好像想明白什么了……”

    刘伟敏锐地捕捉到了这一点,“看他的气质都不一样了,好像胸有成竹似的。”

    大导演并没说错,此时林允宁的思路清晰无比:

    第一步,先对包含噪声的实验数据进行傅里叶变换。

    第二步,利用K-K关系(希尔伯特变换)构建物理响应的复数模型。

    第三步,将理论模型卷积上仪器响应函数。

    第四步,在频域中,将理论结果与实验数据进行比对,计算它们的加权“卡方残差”。

    第五步,通过加权最小二乘法,不断优化理论模型的初始参数,直到缩减卡方(χ²/自由度)≈1为止。

    这是一个完美的闭环。

    他定义了一个目标函数,其输入是待求解的模型参数,输出是理论模型与实验数据之间的残差。

    在这个目标函数内部,K-K约束被作为模型的固有属性嵌入其中。

    然后,他将这个复杂的、非线性的优化问题,直接扔给了身经百战的least_squares求解器。

    这是一种极为现代且高效的科研思维——将物理问题精准地抽象为数学模型,然后交给最专业的工具去求解。

    他写完代码,设置好初始参数,按下了运行键。

    笔记本的风扇再次发出轻微的嗡鸣。

    这一次,屏幕的控制台上,一行行日志飞速滚过:

    Iteration 1: Chi-squared = 152.78

    Iteration 2: Chi-squared = 45.12

    ...

    Iteration 17: Chi-squared = 0.03

    Convergence reached.

    代表着误差的数值,以肉眼可见的速度,稳定地、不可阻挡地向零逼近。

    这过程,不再像之前的“一蹴而就”,而更像一场精密的、步步为营的围剿。

    然后,那个绘图窗口,再次弹了出来。

    窗口里,依旧是两条曲线。

    一条黑色的“真值”,一条红色的“反演结果”。

    两条曲线,在噪声水平内高度一致,几乎重合在了一起!

    在主图下方,那条代表着误差的蓝色线条,围绕零轴随机起伏,波动幅度与叠加的噪声水平相当。

    看着屏幕上的两条曲线,林允宁终于露出了笑容。

    一股源于智力巅峰的愉悦感,如同暖流般从脊髓深处升起,瞬间冲散了连日来的疲惫。

    这种快感,比世间任何娱乐都更令人上瘾。

    成功了!

    第一关,通过!

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