第581章 是真的还是只是噪声呢
钱克的办公室在探月工程中心主楼的三层东侧，窗户正对着远处的发射场方向。
这几天他和傅方明几人几乎把办公室当家了，宿舍都不回了。
他们用嫦娥一号到六号的全部遥感数据做训练集，把钛铁矿含量、月海玄武岩分布、月壤成熟度指数、表面粗糙度等十几个参数全部塞进模型，在小型昆仑机上跑了上百轮迭代，历经数月，终于在一个凌晨完成了第一版预测图。
屏幕上是一张月面正面的伪彩色分布图。
蓝色代表氦三丰度低，红色代表丰度高，从蓝到红的渐变过渡铺满了大半个月面。
钱克的目光几乎是瞬间就锁定了图上那几块最亮的红色区域，风暴洋、雨海、静海，和他预想的位置基本吻合。
“初步结果看起来不太差。”傅方明说，语气里却带着一丝犹豫。
钱克听出点别的意味：“但是？”
“但是你看这里。”
傅方明放大了一个局部区域，那是风暴洋中部偏西的一片区域。
“模型显示这块区域的氦三丰度极高，比周围高出将近四倍。
从数据上看，确实很美。但问题在于，这片区域的钛铁矿含量并不算特别突出，按我们之前的理解，钛铁矿是氦三最主要的载体，这个反演结果跟物理认知对不上。”
钱克盯着那片异常的红色区域看了好一会儿。
“确实不太合理，会出现这种情况，有三种可能。”
他伸出手指在屏幕上点了一下。
“第一，这片区域确实有某种我们不知道的特殊机制，导致氦三高度富集。
第二，模型在某个环节过拟合了，把噪声当成了信号。
第三，我们的反演逻辑本身有一个隐性假设出了问题。”
“我倾向于第三种。”傅方明皱着眉说出了自己的推测。
他走到旁边的白板前，拿起一支笔画了一个简图。
“我们的模型本质上是先用钛铁矿含量预测氦三的潜在赋存空间，然后用月壤成熟度和颗粒度做修正，最后再用表面热辐射数据做二次加权。
这套逻辑本身没问题，但是，我们默认了一个前提，那就是氦三在月壤中的分布是连续且平滑的。
可嫦娥五号返回的样品分析已经证明了，氦三是以纳米气泡的形式锁在钛铁矿颗粒表面的玻璃层里的，这种分布方式在微观尺度上是不连续的。
如果我们用连续场的假设去做大尺度反演，遇到某些特殊地质构造的时候，就会把局部的异常放大成全域的高值。”
钱克听懂了。
傅方明这意思是说，模型的数学框架和物理真实之间有一道裂缝，而这道裂缝正好在某类地质构造上被放大了。
风暴洋中西部那片异常的红色区域，很可能就是这么来的。
“那你打算怎么解决？”钱克问。
傅方明放下笔，难得地露出了一个有点狡猾的笑容：“其实不需要重做模型，我们只要换一种看数据的方式就行了。”
他从桌上抽出一本书，作者一栏是一个他熟悉的不能再熟悉名字。
《数学原理》——肖宿、顾清尘。
“肖教授在第七卷《几何数据处理》里有一节专门讲了和乐流形上的非参数反演。
我们现在的模型是用钛铁矿含量去回归氦三丰度，本质上其实也是在高维原始数据空间里做拟合。
不过，肖教授的理论指出，对于任何由连续物理过程生成的观测数据，都存在一个低维和乐流形作为其内在几何结构，也就是说，如果我们把数据正确映射到那个流形上，它天然会满足物理守恒律和对称性约束，根本不需要我们在回归模型里手动加修正项。 ”
他翻到那一节，指着其中一段推导继续说道：
“你看这里的核心结论：和乐基本群表示的几何对象上，聚类和预测的结果不会出现‘局部异常被放大成全局高值’的现象，因为流形本身已经把物理允许的状态空间给定义死了。
超出物理边界的信号，在流形上会表现为离群点，一眼就能看出来，我们的实验数据也就一清二楚了。”
钱克拿过论文翻了几页，眉头渐渐舒展开来。
他虽然不是做数学出身的，但是干了几十年航天，什么方法有没有用他还是能一眼看出来的。
傅方明说的这条路，本质上就是把肖宿那套和乐框架的思想用到了遥感数据处理上，不直接拟合数据，先找数据的几何结构，再在那上面做推理，这样，一切都一目了然了。
“你用这个拓扑方法，多久能跑一版新的？”钱克问。
傅方明想了想，“方法现成的，算法框架我们从昆仑机上调一下就能用了。”
“三天，三天后我给你第二版预测图。”
“行。”钱克说，“不过有件事要提前告诉你。勘探器的立项批复下来了。”
傅方明愣了一下，眼睛亮了：“这么快？”
“嗯，不过你也别高兴太早了。
上面的意思是，专用月面勘探器带的载荷，不仅要能验证氦三丰度，还得同时验证一套远航号未来可能用到的月面补给技术，具体是什么还得等肖教授那边的设计出来才能定。
也就是说，我们的勘探器不光是勘探器，还得当技术验证平台用。”
傅方明听完沉默了几秒，然后笑了：“这不挺好吗？一次发射干两件事，省时省力。”
钱克也笑了：“话是这么说，但载荷的权重和功耗就有限制了，咱们得让两条腿都站得住。回头得跟韩熹那边对接一下，看看远航号那边对月面补给技术到底有什么要求吧。”
“交给我。”傅方明说，“我先把拓扑反演跑出来，然后去对接。”
送走傅方明之后，钱克站在办公室里，把那张第一版预测图又调出来看了一遍。
图上大部分区域的氦三丰度分布和他预期的差不多，风暴洋整体偏高，雨海次之，静海再次之。
但是在图的边缘、靠近月球背面交界处的地方，有一片不大不小的区域，颜色比周围深了一截，而那片区域的钛铁矿含量并不算突出，但很显眼。
这到底是真的还是只是噪声呢？
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