原文以‘Wavelet revolution’ pioneer scoops top maths award为标题

发布在2017年3月21日的《自然》新闻上

原文作者：Davide Castelvecchi

Yves Meyer获得了今年的阿贝尔奖，以表彰他在小波理论，一个从数字电影到引力波探测都有实际应用的领域所起到的关键作用。

小波理论辅助激光干涉引力波天文台（LIGO）探测引力波。

Shawn Thew /Epa/REX/Shutterstock

2017年的阿贝尔奖授予了法国数学家Yves Meyer，以表彰他在创建小波理论中扮演的“核心角色”。小波理论是一套应用范围广泛的数据分析工具，从定位引力波到压缩数字电影都有其用武之地。

挪威自然科学与文学院于3月21日宣布了获奖人。阿贝尔奖被称为数学界的诺贝尔奖，奖金600万挪威克朗（约合71万美元）。和诺贝尔奖的传统一样，Meyer在当天早上才接到电话，得知自己得奖的消息。

“在数学领域中，能对社会直接产生重大影响的发现屈指可数。”和Meyer同在巴黎-萨克雷高等师范学校任职的应用数学家Jean-Michel Morel说。

基于小波理论的算法已经成为了研究者们处理、分析和储存数据的标准工具。这种算法在医学诊断上也有应用，比如加速核磁共振成像。在娱乐领域，它可以将高分辨率的电影压缩成大小易于处理的文件。

据Morel说，在以Meyer为首的研究者于上世纪80年代开创的突破性工作（被称为小波革命）之后，许多领域的教科书都被完全改写了。

小波是傅立叶分析的推广。在19世纪，Joseph Fourier发现复杂的波形可以拆解成更简单的正弦波的组合。换言之，像音乐或地震波这样的信号可以通过傅立叶分析的技巧变成更简洁的表达。

阿贝尔奖委员会主席，挪威奥斯陆大学数学系教授John Rognes告诉我们，虽然傅立叶分析的原始公式有着简洁的数学表达，但在许多实际的数据上应用起来并不容易。它适用于稳定的信号，比如小提琴持续不断奏出的单一音符，如果要从有噪声的数据中提取出一个短暂的信号就不是那么好用了：激光干涉引力波天文台2015年找到的两个黑洞碰撞的“声音”就属于此类。

Yves Meyer的工作对我们使用和分析数据的方式产生了巨大的影响。

B. Eymann/Académie des Sciences

在20世纪，研究者设计出了一些能让傅立叶分析在地震学等领域更为实用的算法，其中之一就是用持续时间有限的波形代替正弦函数。这个算法是法国国家科学研究中心的地球物理学家Jean Morlet于1981年发明的，他将其称为ondelettes——也就是法语的“小波”。但直到Meyer进入这一领域之前，它们都没有傅立叶理论那么强大。

Meyer与Morlet小波的邂逅发生在1982年。他在自己当时任职的巴黎综合理工学院等待复印机的时候，一位同事正巧要复印一篇关于Morlet小波的论文，两人就聊了起来。

当时还在研究泛函分析的Meyer立刻被这篇论文吸引住了，坐上了第一列去马赛的火车去找Morlet和他的同事们讨论，当晚就决定改变课题。“就像童话故事一样，”Meyer在一次2011年的采访中说，“我感觉自己终于找到了归宿。”

到了1986年，Meyer已经设计出了第一组和傅立叶波函数一样强大的小波函数（P. G. Lemarié & Y. Meyer Rev. Matem. Iberoam.2,1–18; 1986）。在接下来的几年中，他任职于巴黎第九大学，成为了由数学家、工程师、物理学家和计算机科学家组成的一整个研究网络的核心。Morel回忆道，他们似乎每周都有新的发现。

“他和一些连彼此使用的数学语言都不相同的人交流沟通。”Morel说，“所有人都握着拼图的一块。”

他补充道，Meyer 的工作创立了一个“简洁，清晰，泛用的理论”。这个理论包含并改进了让傅立叶分析变得更实用的各种工具。例如，Meyer的工作表明，原本设计来处理信号的工具也可以用在数据压缩上。

Meyer对跨越学科研究的渴望来源于他在殖民时期突尼斯的童年时代。他在2011年的采访中说，在突尼斯这个不同文化的大熔炉，他“执着于”跨越种族的边界。

认识Meyer的人都说他是一个慷慨、正直的人，Morel告诉我们。Meyer的生活很清淡，在办公室和家之间两点一线。他和夫人住在一起。Meyer是一个“最友好、纯真、谦虚的人”。

确实如此，当他听说自己获奖的时候，Meyer这样说道：“我感到高兴、意外和一点点歉疚。”ⓝ

Nature|doi:10.1038/543476a

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