黄锷院士讲解非线性科学的潜能与应用现状 王一龙摄影

【本站讯】10月22日，中国工程院外籍院士、美国国家工程院院士黄锷教授做客第62期黄岛讲坛，作题为“非线性科学的潜能：科学与创新”的学术报告。

黄锷从全球发展现状入手，探讨了科学与创新的辩证关系，以“李约瑟难题”为例点明中国发展史上有很多技术发明创新，但这些创新缺乏科学原理支撑。他提出，没有科学支撑的创新是一个个点，最多能连成一条线，有科学支撑的创新才能汇聚成一个面。在全球发展的新格局下，中国面临着科学史上的新机遇——非线性科学的发展。

黄锷从“What is Spectrum？”这个问题出发，介绍了数据的重要性和非线性非稳态数据的概念、特点，以及传统傅里叶变换的方法在分析非线性非稳态数据中存在的问题。他认为，与线性研究方法完全不同，非线性方法意味着高维并蕴含巨大的信息。传统线性分析方法是做加法，而非线性分析方法是做乘法。他将线性研究方法和非线性研究方法分别类比为条形码和二维码，与“千变万化”的二维码相比，前者所含的信息量明显要低得多。

黄锷介绍了团队在海洋湍流以及电医学领域的研究成果。在非线性研究模式的赋能下，黄锷与自然资源部第一海洋研究所相关团队合作攻关，在海洋湍流这一世界难题研究中取得重大突破，建立的高维全息谱理论与分析方法不仅能够运用于海浪研究，也同样适用于脑波领域。因为脑电波与湍流相似，也是非线性、非稳定的，而且采用傅里叶分析也无法得出有效结果。从非线性数据分析理论与方法出发，可针对初期老年失智、记忆力减退等病症进行更加准确、更定量的诊断。

报告结束后，黄锷对学生的提问进行解答。

黄锷，中国工程院外籍院士，美国国家工程院院士，中国台湾中央研究院院士。创建了希尔伯特-黄变换（HHT）的理论和方法，他所提出的理论和方法被国际学术界评价为“一场在非线性、非平稳时间序列分析方面的革命，是对应用200余年的傅里叶变换的一次思想和方法上的革新”，被美国NASA誉为“NASA历史上在应用数学方面最重要的发现之一”。2000年黄锷博士当选为美国工程院院士，并先后获得NASA杰出太空法案奖、NASA杰出技术成就奖、美国科技研发百杰奖和美国总统级荣誉奖等。2006年美国政府授予黄锷“美国服务贡献奖”。发表论文200余篇，文章总被引用超过64000次，在数学、物理、力学、声学、医学、经济学、地球科学和工程应用等领域都得到广泛应用。