本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
博士生奥利维亚·沃尔什热爱数字。作为密歇根大学应用和交叉学科数学专业的学生，她擅长将她的研究无缝地应用于现实世界：奥利维亚使用数学来构建应用程序、处理图像，甚至制作漫画。奥利维亚是一位发自内心的数学家，她对使用数字来描述世界、改善我们的身体和生活……以及获得一些乐趣感兴趣。
我们联系了奥利维亚，以更多地了解数学世界、她对数字的热情，以及为什么数学是世界上最有用的工具之一。请查看我们与奥利维亚的对话，为了清晰起见，对话已进行编辑。
特里·伯恩斯：请告诉我你的背景，你在学校学习什么，以及你的一些兴趣。
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奥利维亚·沃尔什：我本科时主修数学和生物物理学双专业，现在我正在密歇根大学攻读博士学位。我的论文是关于潜意识视觉的数学——基本上，使用数学来解释光如何在我们没有意识到的情况下影响我们的身体。这包括模拟光如何影响我们的昼夜节律，昼夜节律控制着我们的内部时间，并在我们旅行时可能导致时差。作为我研究的一部分，我编写了一个名为 Entrain 的应用程序，该应用程序推荐光照和黑暗时间表，以帮助人们更快地克服时差。
我也对图像处理的数学及其在艺术中的应用感兴趣。我和我的朋友马特·雅各布斯一起制作了另一个名为 Sketch Anything 的应用程序，该应用程序使用数学来生成逐步绘画指南。我在数学之外的第一爱好是画漫画，这通常是结束充满数学的一天的好方法。我在 2010 年赢得了《华盛顿邮报》的“美国下一个伟大的漫画家”比赛，并且从那时起，在我攻读学位期间一直保持着网络漫画的创作。
数学与艺术的结合：这张图像是使用哈里斯角点检测来查找有趣的點，并使用德劳内三角剖分将它们与三角形连接起来的结果。图片来源：奥利维亚·沃尔什
你是如何开始接触数学的，是什么让你想要长期从事数学研究？
在本科之前，我从未想过将数学作为职业，直到我有机会尝试数学研究。这太棒了！我之前认为，总的来说，数学几乎完全被研究透了。我亲自尝试研究后才意识到我们知之甚少，以及拼凑起对新事物的理解的过程是多么有趣。
你最喜欢数学领域的哪一部分？
这是一个巨大的游乐场！你学习了一套核心工具，然后你就可以自由地探索和尝试它们，当你尝试构建证明时。有时我听到人们说他们不喜欢数学，因为“数学完全是关于遵循规则来获得正确答案”，但这太简单化了！这就像说你不喜欢玩乐高，因为积木只能以某些方式组合在一起。
沃尔什和她的黑客马拉松队友合影。图片来源：奥利维亚·沃尔什
你最不喜欢数学的哪一部分？
你的自尊心可能会与你所做的数学紧密相连，这只会妨碍学习和从中获得乐趣。当你因为害怕某些东西应该是显而易见的而不敢冒险提问时，很多扇门就会关闭。我认为这在几乎所有层面都是一个问题，这导致人们在早期接触数学时感到被排斥。
数学以非常困难而闻名。这种声誉是合理的吗？你认为如何才能使数学成为更易于接受和令人向往的研究领域？
我认为这种声誉与我之前提到的有关——害怕如果你犯了错误，就意味着你不是一个数学人。在早期的数学水平上鼓励更多的探索和尝试可能会有所帮助，教师和指导员在数学方面挣扎的更可见的展示也可能会有所帮助。看到那些以数学为职业的人搞砸并需要退回去，这非常有价值！不要再有“反社会天才在思考两秒后在透明玻璃板上潦草写下解决方案”这种无稽之谈了。
你也有编码和艺术创作的经验。这些学科与数学有什么关系？你最喜欢哪个？
是的，我的日子是这三件事的健康混合！在某种程度上，理论计算机科学和数学是无法区分的，但做一些较低级别的编码（例如制作应用程序）也很好，感觉好像你已经产生了一些具体的东西，尤其是在你非常努力地思考数学但却一无所获的日子里。
在艺术方面，我将数学和编程视为新型画笔。如果艺术是关于转化现实以表达某种观点，那么将编码作为一种工具可以让你实现各种新的和令人兴奋的转化。看到随着技术的发展而涌现出的所有艺术，有时在画廊里，有时只是在人们的个人网站上，这真是令人兴奋。
数学为什么重要？这如何使你的工作和学习变得重要？
当语言变得词穷时，数学就接管一切。例如，在生物学中，即使是简单的系统也可能需要用一段又一段的文字来描述所有组件如何组合和相互作用，而且通常这些描述在某种程度上是不精确的。借助数学，你可以将所有这些复杂性表示为一个方程组，并且你能够量化你的描述与现实之间的误差。随着我们越来越擅长教授数学，我们将越来越多地在日常对话中使用它，它将帮助我们更好地相互交流。
我曾经多次在讨论课上——例如人文或艺术课程——感到讨论在原地打转，因为参与讨论的人都在说一些真实的事情，但这些事情是“不适定的”。例如，他们所说的听起来很有说服力，但他们的陈述中有些东西并没有完全定义清楚，因为语言有太多局限性，而这种缺乏明确性阻碍了对话的推进。所以我坐在那里想“如果只有*这里有更多的数学就好了”，就像一个典型的老套的数学书呆子一样，但我真的认为这会有帮助！真的。