学习路线
从一个问题出发,沿着概念、方法与结论逐站阅读。
从一个问题开始
学习理论与 Bandit:从在线反馈到 EXP3
核心8 站从在线学习协议走到 EXP3 的期望界。
自测令抽臂概率为 (1/4,3/4)、损失为 (1,0),枚举两种抽样结果,算出重要性估计的均值和二阶矩;再指出自适应损失下哪一步不能交换最小值与期望。
适合:掌握有限概率、期望和条件期望的读者;统计学习的 IID 泛化可另走批量学习路线
更多学习路线(258 条)
不可对角化之后还剩什么结构
核心5 站用不变子空间、极小多项式和广义特征空间走到 Jordan 标准形。
自测比较 J₂(0)⊕J₂(0) 与 J₂(0)⊕J₁(0)⊕J₁(0),算出两者的核维数增长,恢复全部块尺寸,并解释为什么相同的特征多项式与极小多项式仍不能保证相似。
适合:已知特征值和对角化的本科生
概率密度究竟相对于什么
核心4 站先区分测度与密度,再由绝对连续进入 Radon–Nikodym 表示。
自测对 [0,1] 上密度 f(x)=2x 的分布算出 [0,1/2] 的概率;将参考测度改成 dρ=(1+x)dx,求出同一分布的新密度并核对概率不变;解释原点 Dirac 质量为何不能由 Lebesgue 密度表示。
适合:已学初等概率、准备进入测度概率的读者
平均值为什么会稳定
核心5 站从期望尾界、方差和弱大数律走到路径收敛与指数集中。
自测公平独立硬币的正面比例要以至少 99% 的概率偏离 1/2 小于 0.01,分别用 Chebyshev 与 Hoeffding 求充分样本量,并解释它们与强大数律的结论有何不同。
适合:关心概率尾界、学习理论或随机算法的读者
复可微为什么如此刚性
核心7 站从方向无关的导数走到边界决定内部,再由 Laurent 主部读取局部留数。
自测沿正向圆 |z|=2 计算 e^z/[z(z−1)] 的积分,并说明路径为什么可在全平面收缩,却不能在删去两个极点后直接缩成一点。
适合:修过实分析与复数基础,并熟悉路径同伦的读者
怎样把空间切开再算回来
进阶5 站用相对同调与切除把局部信息组织成长正合列和 Mayer–Vietoris 计算。
自测用两个可缩开弧覆盖圆周,交集有两个可缩分支,算出 H₁(S¹;ℤ),并说明连接同态为何把有向圆周类送到两个交集分支的差。
适合:熟悉拓扑空间、连续映射和链复形,并理解 Abel 群同态的核、像及商群构造的读者;初读沿整数奇异同调分支,de Rham 版本另需微分形式基础
失配之后应该回到哪里
核心4 站由前缀函数解释 KMP,再把失败链接推广到多模式 Trie。
自测以 he、she、his、hers 扫描 ushers,逐字符写出状态与输出,解释读到 she 时为何同时报告 he;再核对 a、aa、aaa 在 aaaa 中的 9 次命中。
适合:会读数组下标和简单循环,想理解字符串匹配中失败回退的读者
随机挑战怎样变成不可伪造的证明
进阶4 站从交互证明与诚实验证者模拟进入 Sigma 协议和 Fiat–Shamir。
自测核验 Schnorr 的两份响应并提取私钥,区分模拟、重绕与随机预言机编程的权限,再解释 nonce 复用和未绑定消息为何允许攻击。
适合:熟悉随机算法与形式语言、不可区分性和安全实验、密码哈希及素数阶循环群与模运算,希望从交互证明走到 Fiat–Shamir 的读者
数值答案的误差从哪里来
核心5 站复算 x=y=10³⁰⁸ 时直接平方与缩放求长度的差别,再结合条件数和前后向误差,区分中间溢出、问题病态与算法稳定性。
适合:准备分析浮点算法可靠性的读者
从弱导数到有限元:解出方程并算清误差
进阶8 站从弱导数和零端点能量空间走到弱问题、Galerkin 逼近与有限元组装。分布作为进阶支线:由斜率跳跃检验点源解 −D²G=δ,并区分一阶能量有限与二阶导数正则。
自测组装 N=3 的 Poisson 系统并求出 U=(1/9,1/9),解释节点误差为零而能量与 L² 误差仍非零;再用插值和对偶问题证明两种误差分别为一阶、二阶,并复算 N=6、12 的误差比。 定量
适合:学过微积分、线性代数与 L² 积分的读者;先沿一维 Poisson 主线学习,高维迹与正则性作为延伸
两方少说话为何仍能计算
核心5 站固定两方协议接口,比较确定、随机和分布复杂度,再用 Yao 原理连接它们。
适合:熟悉有限概率、随机化算法与有限零和博弈的极小极大定理,关心分布式通信代价与下界的读者
只看少量坐标能知道多少
核心4 站从位查询走到带距离间隔的测试。
自测对 n=100、ε=1/10、失败率至多1/3的全零性质测试,计算一个充分抽样次数;再解释为何远离单调的序列仍可能只有一个相邻逆序。
适合:会有限集合、二进制表示与基本概率,希望理解亚线性算法的读者
程序状态怎样被安全地压缩
进阶11 站由收集语义与Galois连接构造可靠转移,计算区间与DBM循环不变量;进入八边形强闭包和整数紧闭包,核验规范join及闭包回写导致widening发散的反例;再以多面体凸包、投影和任意斜率关系完成程序安全证书。
适合:学习静态分析与抽象解释的读者
加密语法怎样长成安全定义
核心5 站对 textbook ElGamal 的挑战密文构造一次合法乘法修改查询,说明它为何能破坏 CCA2,却不与 CPA 安全结论矛盾。
适合:熟悉基本概率、算法复杂度及有限群的乘法与逆元,准备学习现代密码学游戏证明的读者
并发读写的先后怎样被观察
核心5 站由共享内存事件和 happens-before 建立允许执行,再比较顺序一致性与数据竞争。
适合:学习并发内存模型与数据竞争的读者
从条件期望走到鞅的收敛
核心7 站主线从鞅的条件公平性,经最大不等式与上穿计数走到几乎处处收敛,再用一致可积性得到 L1 收敛。
自测解释为什么非负且期望恒为1的鞅即使几乎处处趋于0,也不能在 L1 中趋于0,并指出缺失的一致可积条件。连续时间、停时推广与随机积分作为后续选修。
适合:已理解可积随机变量、条件期望和几乎处处收敛的读者;初读取离散时间实值过程
并发寄存器怎样组成原子快照
核心7 站主线从并发历史与线性化进入寄存器语义,区分安全性和无等待进展,再用帮助机制理解原子快照。
自测画出两次收集被写入穿插的执行,指出何时可接受相同收集结果,何时需要借用他人已完成的快照,并说明为什么不断重试本身不保证无等待。共识、弱内存和实用硬件优化留作选修。
适合:会顺序程序和共享内存读写的读者;先取固定数量进程与崩溃停止模型
一次算术运算究竟花多少时间
核心3 站主线把时间复杂度绑定到 word-RAM 的字长与允许操作,再按位长核算大整数运算。
自测解释两个 b 位整数相加为何在逐位模型中需要 O(b) 时间,只有装入常数个机器字时才可按常数次字操作计费。快速乘法、代数计算模型与电路复杂性留作选修。
适合:会用大 O 记号分析循环、理解二进制表示的读者
有限群复表示:从 S3 特征标表到诱导与互反
核心11 站从表示与交织算子走到特征标的正交分解,再把子群表示诱导到整个群。
自测构造 S3 的完整特征标表并分解正则表示;从非平凡 C2 表示写出诱导表示的两个生成元矩阵,算得特征标 (3,-1,0),再用 Frobenius 互反在 C2 上核对重数 0、1、1 与总维数 3。
适合:已知群、线性映射、特征值、复数内积与正交基,准备学习有限群表示的读者
量子操作:从混态扩展到最优区分
进阶9 站从纯化和完全正信道走到 Kraus 表示与迹距离,再沿进阶分支用保真度比较混态。
自测构造 diag(3/4,1/4) 的纯化,计算加态的振幅阻尼,区分测量概率与条件后态,并求等先验区分零态与加态的最优成功率;进一步算出该对角态与其 Hadamard 共轭态的平方保真度 7/8,构造达到最大重叠的纯化,并解释秩亏时 Uhlmann 定理为何仍成立。
适合:掌握有限维复线性代数,已理解密度算子与复合系统的读者
有限博弈:从最佳回应到 minimax 证书
核心7 站从收益表与独立随机化走到 Nash 均衡和矩阵零和价值。
自测求协调博弈的全部三个均衡,解释为什么只改变一人不能获利;再对矩阵 [[2,-1],[-2,3]] 求出两侧最优分布、验证价值 1/2 的 LP 双侧证书,并区分一般均衡存在与零和共同价值。最后把零通信 XOR 的错误率 1/2 核验为算法—输入博弈的双侧证书。
适合:熟悉有限集合、概率向量与矩阵运算,准备学习算法博弈论的读者
从复可微到留数:检查区域并算出积分
核心9 站从 Cauchy–Riemann 判据与路径积分走到 Cauchy 核、Laurent 环域和加权留数。
自测推导 1/[z(z-1)] 在两个环域的展开,解释负一次系数为何不同,并对 e^z/[z(z-1)] 算出单圈、反向、双圈与只围一个极点的积分,指出边界过极点时哪条假设失效。
适合:学过一元与多元实微积分、复数与幂级数,准备进入复分析的读者
从顺序一致性到弱内存 litmus
核心6 站逐步重算 2010 x86-TSO 的 store-buffering 双零轨迹,用全序环证明 SC 禁止它,再证明两线程各加 MFENCE 的效果;区分 C++ relaxed、release/acquire、seq_cst 与普通变量数据竞争。
适合:熟悉线程读写、程序顺序与基本共享内存的读者
从同余精度到 p-adic 根提升
核心12 站把同余精度解释成 p-adic 距离,写出 1/2 的相容余数并判断哪些 p-adic 整数可逆;进阶部分用有界整数进位证明有理数的标准数字恰好最终周期,算出五进整数 1/3 的前五位及精确误差。从模 11 的两个根出发,算出三的平方根到模 11 的五次方,给出截断误差,并证明每条分支收敛到唯一的根;由无理性说明两根的数字都不最终周期。用模 2 的例子说明简单根条件为何重要。
适合:已会素因子分解、模逆与素数模平方根,希望理解无限相容近似的读者
从可控可观到最优输出反馈
进阶10 站为双积分器构造单位时间能量12的到达输入,沿可稳定与可检测分解证明半正定CARE极限;比较LQR代价2与极点反馈的9/4,再实现四极点观测器闭环,复算估计暂态使总代价增至9/2。
适合:掌握实矩阵、微积分与常微分方程,希望完成一个可复算控制设计的读者。
从语法编码到算术自指
进阶9 站用β余数编码递归记录并证明PA逐输入唯一性,完成数码替换与对角化;以有限数码排除证明Rosser两向不可证,再逐条使用HBL条件推出Con(T)蕴涵G,分清外部规则与内部证明。
适合:已学习一阶逻辑、希望理解不完备定理自指构造的读者
从微分形式到整体拓扑
进阶10 站从径向原形式与圆周周期出发,用单位分解建立形式Mayer–Vietoris,并把赤道归一化周期送到球面面积类。
自测写出连接二形式与ω/(4π)之差的全局原形式,验证积分的连接方块,再通过有限光滑好覆盖的归纳证明de Rham同构。
适合:已掌握微分形式与基本同调,想完成局部积分到全局比较证明的读者
从匹配增广到 Hall 障碍与流割证书
核心11 站复算四对四图的七边增广路;删去 c3 后找出 abc 对 12 的 Hall 障碍、大小三的匹配与覆盖及值三的流割,并区分产生、证书长度与检查成本。
适合:会有限集合、图与路径,并能按队列追踪图搜索的读者
从归约方向到小空间搜索
进阶8 站重算独立集到覆盖的 K3 与 C5 是/否实例,说明归约方向;逐位生成 STCON 配置图并解释虚拟输入;追踪八点图的失败与成功中点,写出四帧账本、删除边后复算,并推得 NL 的平方对数空间模拟和 NPSPACE=PSPACE。
适合:会有限图、二进制计数和数学归纳,想完整掌握对数空间归约与 Savitch 证明的读者。
从任意索引到流式空间下界
核心8 站写出 x=10110 的固定前缀及 i=2、i=4 的两条独立后缀,重算不同元素数与二阶频率矩;由完整状态构造一次消息协议并推出单遍 Ω(n) bits;解释常数相对误差和本受限流族的两遍对数空间算法为何不受此证明排除。
适合:理解位串、有限概率和状态机,希望独立完成一个资源下界归约的读者。
从时序规格复算无限反例
进阶7 站列出请求系统与否定自动机的全部可达积,找接受 SCC,打印并核验前缀与循环,再说明公平条件怎样改变结论。
适合:掌握状态模型和基本有向图搜索的读者
从有限元残差到二维自适应收缩
进阶4 站复算一维局部加密,并以参考元缩放、准插值和泡函数证明二维一次元的先验与后验界。终点是推导估计量缩减、能量正交及显式加权收缩率,核对只增边界节点时能量误差不变、指标平方降至17/72的例子。
适合:已会有限元组装,准备证明误差估计并分析三角网格加密的读者
从分支运行算出最少记忆
核心6 站从六态 NFA 列出五个可达子集,合并成四态完整 DFA,再用六对区分后缀证明四态不可再少,并解释三态部分表示的计数差异。
适合:已理解有限字、集合与状态图,希望亲手完成确定化并证明结果最小的读者
整数关系如何分成自由方向与有限周期
核心10 站从整数整除与 Bézout 等式出发,理解 PID 上的可逆换基,证明有限生成模为何具有有限关系矩阵,再从模自身恢复唯一不变量。学完后,能对三条关系 (6,10,16)、(12,30,42)、(18,40,58) 组成的列矩阵求出并核验 UAV=diag(2,30,0),得到商群 Z/2⊕Z/30⊕Z,写出三个原生成元的像与同构的逆映射,并算出 [(1,1,2)] 的阶。
适合:会做整数矩阵乘法与 gcd 运算,已了解环、理想和向量空间,准备进入模的读者;需要时先补读矩阵与行列式
从近端梯度到 Lasso 停止证书
进阶5 站从绝对值的次微分推导软阈值,证明固定步长近端梯度的下降与函数值误差界,再为耦合 Lasso 候选计算可行对偶界和剩余优化误差。
适合:已学凸函数与最小二乘,希望理解稀疏优化何时可以停止的读者
从根的对称算出全部中间域
进阶10 站从关系查询到 Datalog 最小模型
进阶5 站沿关系模型、代数与演算进入递归规则;终点能复算有环图的四轮增量和全部九个可达对,证明稳定结果的最小性,并用旧、新交叉项解释非线性半朴素求值。进阶部分区分固定程序的数据复杂度与联合复杂度。
适合:已掌握有限关系、存在量词与合取匹配,准备理解递归查询的读者
从弱收敛到一维与三维非线性极小点
进阶7 站先证明Hilbert弱子列与直接法,再分别用一维点值和三维次临界紧嵌入保存四次势能。
自测保留区间解x(1−x)与能量−47/280;在三维证明H01→L6及Lq紧性(q<6),复算临界锥形尖峰,并验证立方体乘积多项式的唯一弱解和能量−1/1800−3/(4·630³)。
适合:已学内积、连续线性泛函与Sobolev空间,准备把无限维紧性用于具体弱方程的读者
从概率方法到局部引理与重采样构造
进阶5 站先用独立性和期望建立概率方法,检查局部引理的稀疏依赖条件;高级终点是复算九位 CNF 的四次修复,按倒读日志构造见证树,用重采样表和分枝概率证明期望修复界,并算清索引实现的实际成本。
适合:掌握有限概率与基本算法,希望把存在性证明落实为可运行构造的读者
从链式法则到自动微分
进阶4 站先把多元导数表示为 Jacobian,再沿链式法则进入高级算法终点:在含共享节点与重复操作数槽的计算图上完整算出 JVP 和 VJP,证明前向切向量与反向微分线性形式的不变量,并按方向数、输出数和存储需求选择传播模式。
适合:理解多元导数,希望把 Jacobian 的作用落实为可执行求导程序的读者
从同步轮到环三染色
进阶4 站进阶路线:从消息传递与同步旧状态更新进入图染色,终点是在给定一致方向和共同颜色上界的环上完成 Cole–Vishkin 三染色。
自测复算七点环的两个位缩减轮与三个消色轮,证明闭合边仍异色,并说明何时轮界可写成 O(log* n)、何时消息符合 CONGEST。
适合:理解二进制和图的相邻关系,希望亲手推演分布式算法的读者
从有效枚举到单条序列的随机性
进阶3 站进阶支线:从可识别语言的枚举机制与并集界出发,构造统一有效的零测检验,证明随机序列具有概率一,并以精确柱集预算和层号移位完成通用检验。
适合:已理解图灵机和概率公理,希望区分概率一与单条序列随机性的读者
从正规族抽取到零点与单射极限
进阶5 站先证明全纯极限与导数收敛,再完成Montel抽取及Vitali唯一极限识别。保留z^n的误差任务;进阶
自测由实区间识别(1+z/n)^n的复极限,用对数导数积分证明零点总重数稳定,复算z²+1/n的两根,并证明单射极限为单射或常数。
适合:已熟悉复可微、紧集与 Cauchy 公式,希望理解全纯函数族极限的读者
从似然走到局部高斯实验
进阶4 站沿似然、得分与信息进入局部渐近正态性,再理解效率比较为何要求局部正则性。先在 Bernoulli 的 p₀=1/3 处算出 I=9/2,证明有界局部参数上的余项消失,并分别得到基准与局部备择下对数似然比的高斯极限;再用 Hodges 的精确风险恒等式,算出固定参数与 h/√n 下的极限,证明 n⁻¹/⁴ 收缩邻域内相对样本均值的最坏风险比发散。进阶分支包括一般二次均值可微定理、局部信息下界与 Bernstein–von Mises 后验近似,须分别补足正则性与后验集中条件。
适合:已会似然、Taylor 展开与中心极限定理,准备学习局部渐近统计理论的读者
从单调图到原对偶稳定隐式步
进阶6 站从单调图证明预解的唯一与稳定,借Minty区分每步存在和零点存在;求出旋转轨道并证明有限维整列收敛,再用复合凸资格构造Fenchel证书。
自测手算最优点(1,1)、共同值4及截断预解,复算前三步间隙1/8、1/32、1/128,并解释无资格时零间隙为何仍可能没有乘子。
适合:已学内积、Hilbert空间和凸函数,希望把可解隐式更新接到原对偶最优证书的读者
从欧几里得算法到可认证的有理逼近
核心2 站从 252/105 的余数链读出有限连分数,用整数递推生成 √2 的前五个收敛分数,再计算下一项并证明 41/29 在下侧且误差小于 1/1000。
适合:会整数带余除法、有理数运算与实数大小比较的读者
从 QR 列选择到数值秩证书
进阶4 站进阶路线:按变换后尾范数完成列主元选择,算出 p=(3,2,1),再用保留块的最小奇异值与尾块误差证明容差下的秩为 2,并分清基本解与最小范数解。
适合:已学 QR 与 SVD、希望判断近相关数据中有效方向的读者
从量子状态走到局部与联合熵
进阶5 站从 Shannon 熵与密度算子出发,经偏迹和纯化进入量子熵这一进阶分支。
自测求等概率混合零态与加态的谱,算出约 0.600876 bit 的状态熵,并与 1 bit 的制备标签、约 0.811278 bit 的计算基测量结果比较;进一步分别计算相干纯化与经典记录的局部和联合熵,解释相同局部状态为何可以对应不同联合熵。
适合:已会有限维复矩阵与概率分布,并熟悉量子纯态及复合系统的张量积表示,希望区分状态混合与测量随机性的读者
从标量尾界到可计算的谱稀疏化
进阶6 站这是一条矩阵集中与谱图算法的进阶路线:从 Chernoff 指数矩出发,以明确调用的 Lieb 凹性跨过非交换步骤,复算 G(1000,0.1) 的统一方向误差;终点在 Laplacian 像空间上推导有效电阻采样的幅度、方差与失败概率,算出 K1000 的采样率、重权和期望边数,并解释核空间与确定边数保证的边界。
适合:掌握独立随机变量、对称矩阵与图基础,希望分析随机线性代数算法的读者
从字的状态前沿到树的子树摘要
进阶4 站建立有限树运行和子集构造,以交叉组合辨认确定性自顶向下的限制;随后计算空性闭包与语言差。
自测重建含环机器的1、3、7最小节点成本,以及两个叶性质的完整乘积表,得到f(b,a)最小反例并解释见证DAG与展开树大小的区别。
适合:已理解有限状态与子集构造,希望把识别对象扩展到有序树的读者
从可交换性走到 Bernoulli 混合表示
进阶3 站进阶支线从有限置换对称性出发,用经验频率的矩、Prokhorov 紧性和多项式逼近证明无限 Bernoulli 序列的唯一混合表示,再接到 Bayesian 共享参数模型。
自测对全零概率为1/2、三个恰含两次成功的向量各为1/6的分布,算出协方差1/18,并用第三阶矩为零证明它仍不能无限可交换延拓;区分条件独立、无条件独立与有限可交换性。
适合:会联合分布、条件分布、Bernoulli 随机变量与协方差,熟悉统计模型,并愿意调用测度弱收敛和紧性工具的读者
从诚实分配到 Myerson 收入最优拍卖
进阶5 站这条进阶后续路线保留 VCG 的福利结论,再加入独立连续估值:从双向偏离不等式证明单调性与包络支付,把中期期望收入化为虚拟剩余,证明正则单物品拍卖在 BIC、中期个体理性机制中的最优性,最后算出两位均匀买家的保留价 1/2、收入 5/12 及相对零保留价收入 1/3 的增量。
适合:已理解类型报告与第二价格拍卖,熟悉概率期望及 Tonelli、Fubini 积分换序工具,希望证明收入最优性并完整计算最优保留价的读者
一段对话究竟透露多少输入
进阶5 站作为通信复杂度的进阶分支,从消息记录与互信息出发,证明合法私有币协议的信息成本界;完整核算 AND 的最坏长度 2、平均与内外信息成本 1.5,以及输出熵约 0.811278。
适合:已理解二方随机协议、有限概率与条件熵,准备定量分析通信信息成本的读者
从 Pauli 对易到相干比特翻转纠错
进阶9 站保留相位计算 Pauli 字符串乘积,由对易生成元推导秩为二的三比特码及四种错误综合;从辅助电路得到 Lüders 仪器,证明 Kraus 算子位于单比特翻转张成空间的噪声可被完整恢复,包括外部参考关联,并用相位错误说明纠错边界。
适合:熟悉复矩阵、张量积与量子电路测量语义的读者
从测地线变分走到共轭点与能量阈值
进阶3 站从固定端点能量的一阶变分导出测地线,再证明第二变分的双线性核恰为 Jacobi 场。
自测求出球面全部 Jacobi 场,以最佳区间不等式证明弧长跨 π 的正/零/负阈值,构造端点精确固定的更短曲线,并区分零二次值、共轭终点和全局路径竞争。
适合:已学 Riemann 度量、协变微分、张量积与线性常微分方程,希望把曲率落实为可计算轨道变化的读者
从析取范式到随机近似计数
进阶4 站枚举四个带项标签的样本,算出无偏性并证明相对误差、失败概率和严格运行时间保证。
适合:已了解布尔公式与基本概率,希望证明随机计数保证的读者
从 ReLU 折点表示到风险控制
进阶4 站从三处折点恢复全轴精确网络,分别报告 skip 与标准架构的宽度、参数数,再核对有界平方风险条件。
适合:理解假设类,希望从一维折线亲手核对网络表达与泛化条件的读者
从近端分裂到 ADMM 双残差与收敛
进阶6 站推导一致性拆分的两次近端更新,计算耦合 Lasso 的四轮精确迭代与双残差,在鞍点假设下证明有限维点收敛,并用 KKT 与对偶间隙认证结果。
适合:已学凸次微分与近端算子,希望理解交替求解和乘子如何共同收敛的读者
从 LU 因子到精化误差平台
进阶6 站区分问题敏感性、因子质量与误差平台,推导含扰动的精化界,并逐轮算出同一系统的收敛和发散轨迹。
适合:已会线性方程组和 LU 分解、希望理解混合精度求解可靠性的读者
从加法碰撞到频谱与平移覆盖
进阶8 站先把相同和的有序四元组写成指示函数卷积的平方和,再用 Cauchy–Schwarz 推出小倍增集合的大能量下界。
自测逐项算出模 20 群内子群、短区间和 Sidon 型集合的能量 64、44、28,借循环因子构造证明有限特征标的完备性,并用不归一化 Fourier 四阶矩复算子群的 64 个碰撞;还能解释两条坐标轴为何反驳大能量必有小倍增。 再以Ruzsa三角注入控制差集,并给出四点集的两平移覆盖证书,区分极大不交族与最大不交族。
适合:熟悉群运算、有限集合与序列,以及有限维复内积空间和正交基,想连接加法组合与离散频谱的读者
从 Lasso 残差得分到坐标置信区间
进阶6 站推导一步去偏的精确误差分解,用逆矩阵缺陷与初始估计误差的乘积控制余项,再经事件包含和 Slutsky 定理证明坐标区间覆盖;
自测算出相关设计中单位修正留下的 1/8 误差,并证明完全相同的列使逆矩阵行缺陷至少为 1/2。
适合:已理解线性回归与 Lasso 最优性,希望进一步学习稀疏回归统计推断的读者
从验证安全到综合控制器
进阶6 站从最大安全闭包与失败秩进入有限Büchi博弈;手算八状态两轮淘汰,用返回秩和删除层构造双方位置策略,并区分安全自环与反复到达。
适合:掌握有向图,希望理解如何在环境对抗下自动构造安全控制器的读者。
从矩保持到精确核心集
进阶5 站进阶路线:从平方损失的矩展开出发,经凸组合消元构造至多 d+2 个非负带权原始点,核验所有中心的精确成本与流式合并,并算出双中心任务的失败边界。
适合:掌握内积与方差、希望理解几何数据压缩保证的读者
从凸优化乘子到 Fisher 市场价格
进阶4 站从固定预算的个人需求出发,证明 EG 最优分配与市场均衡的双向对应,并区分效用、价格与分配的唯一性;
自测为预算 3 与 1 的两买家市场求出价格 8/3 与 4/3、商品拆分量及完整 KKT 证书。
适合:理解凸优化和梯度,希望用最优性条件证明市场均衡的读者
从本地状态到分布式 BFS 与局部性下界
进阶5 站把同步收发规则落实为节点局部程序。
自测在菱形接尾链上列出四轮状态与十次发送,证明父边组成最短路树,区分三轮输出稳定与四轮停止,并用标识来自 [2n] 的两条路径执行证明全局最小标识需要直径轮数。
适合:熟悉图距离与基础 BFS,希望掌握同步分布式算法证明的读者
从正不动点到分层否定
进阶3 站从正规则的有限最小不动点出发,用带符号 SCC 判据构造合法分层,再证明逐层冻结的答案不依赖分层选择;
自测逐轮求出五节点图的九个可达对与十六个不可达对,并解释为什么经典极小模型可以不唯一。
适合:已经理解正 Datalog 求值,希望给递归查询加入确定否定语义的读者
从满足关系到有限结构的表达力界限
进阶4 站先把量词解释为见证选择,再完整证明有限轮 EF 博弈与有界量词秩等价;
自测构造七点与八点线性序的三轮策略,逐个核对间隙,用三秩句子区分六点与七点,并证明纯有限线性序上的奇偶性不可一阶定义。
适合:熟悉一阶公式与结构语义,希望学习不可定义性证明的读者
从密度算子到量子相对熵
进阶3 站用完整特征基与标量 Gibbs 不等式证明量子相对熵的非负性及取等条件,再由谱对数计算非对易 qubit 和支撑不包含的边界;
自测解释去相位前后的数值变化,并推出最大混态熵差和系综恒等式。
适合:已理解有限维密度算子、Shannon 熵与经典 KL 散度,希望把经典散度推广到非对易状态的读者
从线性测量走到弱星紧性
进阶5 站用紧乘积和闭线性约束证明对偶球弱星紧,在可分情形构造显式度量与收敛子列,并以 ℓ∞ 尾序列区分弱星与弱收敛。
适合:已理解连续线性泛函与弱收敛,想掌握一般对偶空间极限构造的读者。
从独立消息到多址容量区域
进阶4 站主线固定无反馈独立消息,分别推导三类候选错误和联合 Fano 逆界,再解释时间共享的条件产品结构。
自测证明整数二元加法信道的精确五边形,比较异或总率界,并解释删消息对为何不能直接保证最大错误。
适合:已能计算互信息并理解单用户信道码,想分析共享接收端的读者
从量子系综算到可读标签信息
进阶5 站从平均态的谱与系综恒等式出发,用共同测量的数据处理推出 Holevo 界。
自测写出零态/加态在两种测量下的联合分布,算出 0.311278 与 0.399124 bit,区分互信息优化与最小判别错误;纠缠辅助通信作为维数记账的选修应用。
适合:已掌握密度算子、POVM 与经典互信息,希望计算量子测量信息量的读者
从局部正则性到缺失均值的效率界
进阶4 站构造得分切空间,证明有效影响函数的正交方差界;终点是推出MAR均值的有效系数,复算两层人群的11/3与已知设计IPW的13/3,并判断未知倾向模型为何不能使用oracle影响函数。双重稳健拟合为后续出口。
适合:已理解渐近线性、得分和缺失机制,并熟悉 Hilbert 空间与正交投影,希望推导可核查效率界的读者。
从策略日志到离策略价值评价
进阶3 站由共同环境核证明前缀换测度,逐路径计算两种重要性估计;终点是复算27/17及0/2两组方差、推导终端奖励的指数代价,并检查评价独立性与动作覆盖。策略梯度和离线训练保留为不同任务。
适合:已理解策略如何生成轨迹,想用行为日志评价另一个固定策略的读者。
从Lp积分探针到弱极限
进阶3 站取1<p<∞,在有限测度空间证明Lp对偶的积分表示、范数相等和自然反身性,再于有界Lebesgue区域抽取弱子列。
自测在L3单位球上求积分x²f的精确最大值;用任意共轭指数探针证明尖峰弱趋零,再证明单位质量L1尖峰没有弱收敛子列。
适合:已熟悉Lebesgue积分与连续线性泛函,希望具体构造函数空间极限的读者
从筛选报告到条件推断
进阶3 站写出单侧选择后的截断正态,证明条件p值均匀;终点是推导等尾区间端点的单调性与存在,复算选择区间和84.2%的普通条件覆盖,并判断独立拆分改变了哪个分布。
适合:已理解正态检验与置信区间,希望分析同一数据先筛选后报告的读者。
从频域乘法到内部二阶正则性
进阶5 站证明L2乘子的精确范数与Sobolev频域刻画,用(1−Δ)逆乘子构造唯一二阶解,再经能量截断证明内部H2估计。
自测双向验算Gaussian右端,解释三维Poisson低频反例,并算出3π/2凹角的梯度可积而Hessian不可积。
适合:熟悉平方可积函数、弱导数与偏微分方程基础,希望把Fourier估计用于椭圆弱解的读者
从最小二乘到优化器的解选择
进阶3 站分解正奇异方向与核,证明固定步长梯度下降选择最近初值的最小者;终点是复算两条同损失轨迹、不一致数据极限及坐标变化后的4/5与1/5,并辨认何时得到最小范数解。
适合:已会矩阵最小二乘和梯度更新,希望区分目标最小化与参数选择的读者。
从Bellman备份到离线拟合Q
进阶4 站用三条日志执行两轮冻结目标回归,再从全域备份误差推导动作值与策略误差;终点是证明缺少动作覆盖时两个环境无法区分,解释零训练损失和重复数据为何不等于性能证书。
适合:已理解折扣MDP与监督回归,希望分析固定日志如何训练策略的读者。
从Sylow结构到阶21群的特征标
进阶5 站用Sylow计数和半直积作用证明阶21群只有两种类型,再从七阶子群诱导出非阿贝尔类型的全部复不可约表示。
自测列出五个共轭类,写出两个三维生成元矩阵,核验带复共轭的五行表,并把七点仿射置换表示分解为1+3+3。
适合:已有有限群和复特征标基础,希望完成一个结构与表示联合分类的读者
从弹栈段到完整文法
进阶3 站按零、一、二符号替换列出三元变量规则,用首次露出受保护后缀的运行段完成双向归纳。
自测把六动作机器转换成八变量十四规则,找出四个不生成变量,并逐步对应aabb的运行与最左推导。
适合:已理解CFG产生式和NPDA配置,希望亲手证明两种描述等价的读者
从静默路径求和到加权消边
进阶3 站固定非负有理权与谱半径小于一,证明闭包和截断路径公式,再将每段ε路径吸收一次。
自测两态图算出3/4、9/16、27/64,证明双闭包误算为189/128,并辨认可逆但发散及不可达坏分量。Jordan块推导作为证明工具。
适合:会用矩阵计算加权自动机,并理解实数级数收敛与极限、希望处理静默环的读者
从自动微分到二阶方向传播
进阶3 站对反向累加程序逐条求方向导数,证明forward-over-reverse正确性并核算共享节点与平方重复槽。终点是复算Hv=(-7,17)、解释负曲率和线性工作量,辨认普通CG何时可接入。
适合:已理解链式法则、反向传播和Hessian,希望实现不形成矩阵的二阶作用的读者。
从线性方程到参数伴随
进阶4 站推导切向与转置伴随恒等式,复用带置换LU并核对-10/27。终点是区分有限一步程序的0、近似隐式值-1/18与精确解导数-1/8,说明求解次数与残差条件性的边界。
适合:会解线性系统并理解多变量链式法则,希望计算标量目标参数梯度的读者。
从有限 Galois 对应到闭子群与 Frobenius
进阶5 站用相容的有限限制构造Krull拓扑和紧致Galois群,证明任意子群的双重对应恰为其闭包。
自测解释有限中间域与开子群、正规中间域与商群的关系,并以CRT构造一个在每个有限层都是Frobenius幂、却不是任何全局整数次幂的自同构。
适合:已掌握有限域扩张与子群对应,准备理解无限扩张中的拓扑条件的读者
从分数覆盖到可行补选
进阶3 站证明独立舍入加最便宜补选的每次可行性与期望成本,区分任意可行分数值和最优LP界。终点是复算八种结果的17/8、去重补选5/8及m=1的零尺度边界。
适合:理解线性规划松弛与概率期望,准备核算随机近似算法全部成本的读者。
从具体理想分解到二次域类群
进阶7 站用行列式技巧证明素理想可逆,再由Noether升链推出所有非零理想的唯一分解。
自测证明理想范数乘法性,认证(3,1+√−5)²=(2−√−5),用Minkowski圆盘界把每个理想类缩到范数小于3的代表,完整算出Cl(Q(√−5))=C₂。
适合:熟悉二次数域的整数环与元素范数、理想、商群及基础线性代数,想从具体分解走向一般可逆性和完整类群计算的读者
从前缀计数到近均匀见证
进阶3 站以延伸计数的望远镜乘积证明均匀性,处理公平随机位与有限失败,再按分支偏差、计数失败、截断三项控制总变差。
自测复算三个见证的十五个前缀,解释只查有解为何得到1/2与1/4,核对eta=0.1时的173/1920预算,并区分本页逆精度成本与JVV更强生成器。
适合:已理解NP见证和相对近似计数,希望构造可执行生成器的读者
从SAT分半到细粒度指数预算
进阶4 站逐子句构造未满足向量,证明整数点积等于违反子句数,并核对四变量十六对。
自测追踪奇数变量、重复向量及枚举成本,把N^(2-epsilon)转为统一SAT改进,再支付稀疏化成本推出对数维度结论。
适合:已理解CNF和SETH量词,希望亲手验证一个条件下界归约的读者
从最佳回应到一般支持枚举
进阶4 站枚举非空支持并最大化共同正概率裕量,证明可靠性、完备性及指数成本。终点是核对协调博弈九对支持和退化2×3博弈的21对分类,区分正裕量、边界均衡及连续解族。
适合:已理解混合策略和线性规划,希望完整求解含退化情形的小规模二人博弈的读者。
从个体进展到读写共识下界
进阶3 站用私有输入链得到初始双价,再从无限自身步骤得到临界配置。
自测逐项处理可交换、同址读写及覆盖写,准确区分配置相同与solo不可区分,并指出swap返回旧值为何改变证明。
适合:已理解共识和wait-free,希望独立完成不可区分性证明的读者
从确定性边界到概率一终止
进阶3 站执行三进程两阶段案例,以同轮证据证明统一一致性,再在固定不看值调度器下按逻辑轮暴露硬币。
自测区分三个阈值、决定与停机,证明2^-n条件成功概率和几何尾界,解释该证明不能直接推广到强自适应调度器。
适合:已理解异步共识与 FLP,熟悉独立随机硬币、条件概率及条件期望的塔式性质,希望核对随机化量词及完整协议证明的读者
从相容数字到局部域分歧
进阶5 站从有限余类和完备性证明Zp紧致,再从二次范数直接构造Q3(√2)、Q3(√3)的赋值。
自测认证完整整数环,算出(e,f)=(1,2)与(2,1),解释两个模3商虽都有九个元素,为何只有一个是域。
适合:熟悉p-adic相容余数、域扩张与紧性,想亲自算出局部扩张结构的读者
从Euler乘积到模四素数的倒数和
进阶7 站用有限素数乘积与尾和证明ζ和L的Euler乘积,以指数表示证明非零性。
自测用有界部分和证明非主特征标级数的局部一致收敛,算出L(1,χ₄)=π/4,再由统一对数余项分别证明两个模4奇素数类的倒数和发散,区分Dirichlet密度与普通计数渐近。
适合:掌握唯一分解、初等群论、级数与一致收敛,并了解全纯函数,想完成一个解析数论证明闭环的读者
从函数芽到射影直线的结构层
进阶5 站从唯一粘合与函数芽出发,清分母构造Spec的结构层并证明茎公式。
自测解释双数点为何不同于域点,沿u=1/t粘出射影直线,计算全部全局正则函数,并据此证明其非仿射。
适合:熟悉拓扑基、交换环和局部化,希望把局部函数数据构造成几何空间的读者
从DISJ通信到固定割的轮数预算
进阶3 站把两个k阶布尔矩阵变成直径三的四色环任务,以匹配边证明双向对应。
自测核对十顶点17/18边实例,按先缓存后交付模拟一轮,计入静默和字符串长度,从2|C|(B+1)T推出轮数下界并解释颜色与初始知识边界。
适合:已理解随机通信下界和同步分布式图模型,希望构造完整网络归约的读者
从控制流图到逐次翻译检查
进阶7 站在同一循环图中计算支配边界、构造SSA,再处理关键边与复制环,逐边证明值保持;随后为无环有限位算术IR写出总验证器,并在16个输入中找出溢出分支的7与0反例。
适合:能够阅读三地址码,希望亲手核查编译变换的读者。
从私有输出的AND到DISJ信息直和
进阶3 站从JS和Hellinger推出显式AND常数,再将每个条件信息项实现为私有填充协议。
自测证明同Bob输入的输出通道,复算两坐标奇偶例子的3/4与1/2,解释为何条件外部下界不能直接套用内部信息摊销定理。
适合:已理解互信息和通信模型,希望核对完整信息论下界的读者
从统一到主类型账本
进阶4 站证明有限类型统一器保留全部解的因子分解,按正确复合顺序执行W;复算嵌套let中共享结果与独立实例的完整替换,得到主类型并定位occurs-check和错误泛化的失败。
适合:能读λ与let表达式,希望逐步实现和核对HM推断的读者。
从窄公式限制到PARITY指数下界
进阶3 站正规化一般DAG,以底层宽度和非底层门数为不变量逐层降深。
自测区分中间阈值k与最终阈值一,在未条件化实验中推导Binomial存活数,核对d3/M16预算并推出固定深度的d−1指数。
适合:已理解常深电路,并熟悉独立乘积概率、二项分布与基本概率界,希望跟踪逐层限制参数与失败概率的读者
从绕数障碍到曲率的整数总量
进阶9 站- 圆周与球面的线丛分类
- 联络与协变导数
- 流形上的 Stokes 定理
- Poincaré 对偶与 cap 积
- 定向平面丛的 Euler 类
- Levi–Civita 存在唯一性定理
- 高斯曲率
- 欧拉示性数
- Gauss–Bonnet 定理
用骨架绕数构造Euler类,逐面Stokes证明曲率代表,再从边界转角推出Gauss–Bonnet。
自测核对南北坐标的正负号,写出球面两张正则标架,分别算出标准环面正负曲率的4π与−4π,并解释圆环为何没有圆盘的2π常数。
适合:已掌握向量丛、微分形式和曲率,熟悉圆周绕数、基本群与单纯同调和上同调,希望亲算局部几何如何连接整体拓扑的读者
从图割边到归结指数规模
进阶4 站从顶点奇偶约束定义依赖规模,用二元消元证明割边必须出现于子句,并闭合到规模下界。
自测逐行重放K₄的47行证书,证明宽度恰为四,区分六个边变量与四个顶点,再代入固定度数扩张图族。
适合:已理解归结规则,熟悉有限图和模 2 线性方程组,希望独立验证宽度瓶颈和规模下界的读者
从有效检验到前缀不可压缩性
进阶4 站用不可撤回枚举和Kraft–Chaitin分配把小概率事件转为短描述。
自测按3、3、1、2的乱序码长分配程序,核对全部层2k的共同预算,并双向证明随机序列恰有统一有界的前缀压缩亏损。
适合:已理解概率一与Martin-Löf检验,希望掌握算法随机性压缩刻画的读者
从单位传播到编号证书重放
进阶3 站按指定子句编号逐条传播,学习相反单位子句、删除原始子句并推出空子句;以原公式蕴涵所有活动子句证明接受可靠性,并拒绝非单位、已删除编号和未完成反驳。
适合:理解CNF与布尔赋值,希望独立核查SAT求解器UNSAT输出的读者。
从伪路径到有限安全证书
进阶4 站构造无界整数循环的两张完整谓词图,区分逐边可满足与整路径可行;用UNSAT切口插值加入相等谓词,交出对所有后继封闭且排除错误的可达集。
适合:掌握状态转移与逻辑谓词,希望完整执行一轮CEGAR的读者。
从算术见证到保值投影
进阶4 站以明确的行列检查器证明permanent的VNP成员性,再逐项展开保值投影。
自测检查16个二阶见证与六个三阶排列项,解释任意域上的指示器、特征二边界,以及低次数为何仍不能控制系数位长。
适合:已理解域与多项式,熟悉电路族的一致性与非一致性,想区分代数族和布尔计数模型的读者
从输入质量到平均时间归约
进阶3 站用正阶矩承受多项式慢化,把所有前像质量纳入归约预算。
自测复算稀有分支平方后的成本、二倍支配表和指数集中反例,并证明长度受控的归约与复合保持平均多项式保证。
适合:已理解期望与最坏时间归约,希望严格分析稀有慢实例的读者
从有限结构到逻辑计算预算
进阶4 站以完整ESO三染色句子和LFP四点可达迭代核对证书及求值预算。
自测证明有限最小不动点与多项式求值,区分固定公式、显式域编码和输入顺序,并说明两个一般刻画中哪些方向被作为定理引用。
适合:已理解一阶结构与P、NP,希望掌握描述复杂性具体接口的读者
从分数凭证到共享计数器的精确结果
进阶4 站用两个ghost贡献位的半份、一致性与full更新推导每个客户端的局部规格,再经并行组合和局部资源回收证明计数器从0精确到2,辨明一次性token和进展的边界。
适合:了解分离合取与线程交错,希望证明共享更新功能结果的读者。
从稳定日志到第二次重启
进阶4 站逐行重建TT和DPT,区分日志稳定与页面稳定。
自测重做CLR50、沿undoNextLSN到20并写CLR60,解释三层redo过滤、winner与loser,以及恢复中再次崩溃时保留的撤销进度。
适合:已理解WAL与steal/no-force,希望核对恢复状态机的读者
从对称多项式走到稳定 Schur 基
进阶5 站按单项式轨道证明固定次数的稳定,再用交错整除与严格递减指数构造Schur基。
自测证明置零相容性,解释两变量为什么不足以核验三次恒等式,并从平方变量Vandermonde推出s21=e1e2−e3,在1、2、3处复算60,在重合变量处算出8。
适合:熟悉交换环、多项式、置换、行列式与线性基,希望理解分拆如何组织对称函数的读者
从图核连续性到随机三角形方差
进阶6 站用阈值集合证明加权割范数界,逐条替换三角形边得到常数3;再按共享边计算精确方差。
自测区分同边密度的常值核与二部核,算出割距离1/8,列全G(4,1/2)的三角形分布及方差5/8,并证明固定p时两种三角密度都趋于p³。
适合:熟悉图、Lebesgue 积分、乘积测度和基础概率,希望连接稠密图统计与随机图计数的读者
从在线接口到两会话组合
进阶3 站固定会话、腐化与端口,逐个包装周围系统。
自测构造三个混合和统一模拟器,写出两步误差及资源预算,并复算共享一次性掩码的区分优势。
适合:已理解真实与理想模拟,希望核对组合定理具体条件的读者
从OT标签到两门完整模拟
进阶3 站用独立表项掩码实现AND后接XOR,完整展示七位到三位再到一位的标签。
自测复算两张门表和八种输入,先后消去非活动表项,并只凭各方输入与输出写出完美模拟器。
适合:已理解布尔电路和模拟安全,希望手算隐私计算记录的读者
从模乘相位到可验证因子
进阶3 站清除模乘辅助位,分析均匀特征相位并恢复小分母。
自测复算21的六点轨道,辨认通过但非最小的候选12,给出重复次数和因子7、3。
适合:已理解 QPE、整数模运算、Euler φ 函数、循环群与中国剩余定理,希望补齐 Shor 后处理的读者
从误差重叠到完整恢复
进阶3 站从纯输出推出标量重叠,再对角化并补成全空间恢复。
自测计算退化三比特码的五阶重叠矩阵,处理零特征值,并验证逻辑Bell态及未知相位翻转边界。
适合:已理解 Kraus 表示、正交投影与 Pauli 群,希望证明一般量子纠错条件的读者
从门精度到测量预算
进阶3 站精确计算旋转近似,逐门累加算子误差并转成测量总变差。
自测区分T近似的三个误差数值,解释受控整体相位,并为QFT的全部旋转分配预算。
适合:会读量子电路,熟悉量子 Fourier 变换电路与算子范数,希望理解有限门集合成成本的读者
从精确采样到受约束滚动控制
进阶8 站同时离散保持输入的动力学与积分成本,证明有限Riccati到稳定DARE;复算两步QP值14,再以黄金比终端证书证明移位可行、价值下降与收敛。
适合:熟悉状态反馈、二次型、有限维凸优化与梯度,希望逐步验证数字控制方案的读者
从共同二次函数到时变扰动能量界
进阶4 站用有限顶点LMI证明任意可测凸组合的共同衰减,再由大块矩阵配平方推出储能收支;手算两个负定端点、脉冲能量和顶点分别稳定的失败例。
适合:熟悉线性系统稳定性、希望核验整个参数族统一保证的读者
更新与再生:从到达间隔到长期收益
核心10 站为交替工作/维修设备写出周期与收益,分别求长期可用率、单位时间更新数与随机观察的剩余寿命;解释确定长度周期为何让非格点极限失效,并明确二阶矩在检查悖论中的作用。
适合:理解期望、IID 样本与几乎必然收敛的读者
连续时间链与排队:从速率到等待
核心11 站- Poisson 过程
- 连续时间 Markov 链
- 连续时间链的 Kolmogorov 方程
- 连续时间链的均匀化
- 生灭过程
- Little 定律
- M/M/1 排队模型
- 更新过程
- Lindley 等待时间递推
- Pollaczek–Khinchine 平均等待公式
- Jackson 排队网络
从 M/M/1 转向一般到达与服务时,先补读更新过程,再用 Lindley 递推分析等待。
自测对明确单位的两状态维修链求转移概率与稳态;为 M/M/1 推导可归一化条件及平均等待,用 Little 定律交叉核验;再改变服务时间方差,用 M/G/1 公式解释均值相同但等待不同。
适合:理解条件概率、独立同分布样本、指数分布和基本矩阵运算的读者
大偏差:把稀有概率写成变分问题
核心11 站从 Bernoulli 样本均值算出相对熵速率函数,分别证实开集下界与闭集上界;通过连续映射收缩到平方统计量,再用指数倾斜构造稀有事件估计并说明矩母函数域和边界的限制。
适合:理解概率分布、指数矩及度量拓扑中开闭集、紧性与完备性的读者;路径部分另需 Brownian 运动与 Lebesgue 积分基础
最优输运:从耦合到几何与算法
核心11 站- Polish 空间
- Monge 输运问题
- Kantorovich 输运问题
- Kantorovich 对偶性
- Wasserstein 距离
- 一维单调输运
- 输运的循环单调性
- Brenier 定理
- 位移插值
- 熵正则化最优输运
- Sinkhorn 矩阵缩放算法
对两个有限分布列出输运线性规划、可行计划与对偶证书;在一维用分位数重算 W1/W2;展示原子源导致 Monge 映射不存在的例子,并用 Sinkhorn 迭代检查边缘误差及正则化偏差。
适合:理解概率测度、推前与有限维线性代数,熟悉度量空间的紧性、完备性及凸函数的读者
事件时间推断:风险集、回归与竞争事件
核心10 站- 生存分析的计数过程模型
- Cox 比例风险模型与部分似然
- Schoenfeld 残差
- 加速失效时间模型
- Aalen 加性风险模型
- Aalen–Johansen 估计量
- Fine–Gray 子分布风险模型
- 限制平均生存时间
- Turnbull 区间删失估计
- 脆弱性生存模型
用一份明确列出进入、事件类型和删失的数据表构造风险集;计算 Cox 部分似然与一个回归得分,计算 Aalen–Johansen 状态概率和限定时间平均生存;说明删失独立性、比例风险和竞争风险估计目标各约束哪一步。
适合:已掌握生存分析基础、连续时间鞅、似然与极大似然估计,并熟悉期望和矩阵运算的读者
复杂抽样与缺失补全:设计决定不确定性
核心10 站- 有限总体抽样设计
- Horvitz–Thompson 估计量
- Hájek 比率估计量
- 分层抽样与 Neyman 分配
- 整群抽样与设计效应
- 按规模概率抽样
- 调查校准加权
- 两相抽样
- 调查重复权重方差估计
- 多重插补与 Rubin 合并规则
对有限总体列举一个非等概率抽样设计,计算一阶/二阶纳入概率和 HT 总量方差;与 Hájek 比率及校准结果比较,说明簇相关怎样改变方差;对多重插补结果分离组内和组间不确定性。
适合:已学习概率分布、有限集、期望、方差、协方差等直接入口的读者;正文仍从一个可复算问题引入新接口。
谱数值方法:从光滑度到全局离散化
核心10 站- 谱配置法
- Chebyshev 微分矩阵
- Fourier 伪谱法
- 谱混叠与去混叠
- 解析函数的谱收敛
- Fourier 的 Gibbs 现象
- 谱 tau 方法
- 张量积谱离散与 Kronecker 和
- Clenshaw–Curtis 求积
- 无界区域的有理 Chebyshev 方法
为一个周期函数和一个非周期边值问题分别构造 Fourier 与 Chebyshev 离散导数;核对解析解的误差衰减,计算一个混叠反例并去混叠,说明不光滑数据和端点条件为何破坏预期谱精度。
适合:已学习多项式插值问题、偏微分方程、Chebyshev 多项式与节点、Fourier 级数、快速 Fourier 变换等直接入口的读者;正文仍从一个可复算问题引入新接口。
结构保持积分:长期轨迹比一步误差更重要
核心10 站- 辛映射
- 辛 Euler 方法
- Runge–Kutta 的保辛条件
- Lie–Trotter 与 Strang 分裂
- 组合积分器的升阶
- 修正方程与后向误差分析
- 离散梯度保能量方法
- 变分积分器
- RATTLE 约束积分器
- B-级数与根树阶条件
对谐振子比较显式 Euler、辛 Euler 与隐式中点映射,直接核验 MᵀJM=J;计算修正能量或修正方程的首项;对一个带约束例子核对位置和切向动量约束,区分保辛、可逆、保体积和保能量。
适合:熟悉 Hamilton 系统、辛向量空间、Jacobian 矩阵、常微分方程时间步进与 Runge–Kutta 方法,并理解根树和祖先关系的读者。
从局部速度认识整体对称
核心10 站- Lie 群
- Lie 群的 Lie 代数
- Lie 群的指数映射
- Baker–Campbell–Hausdorff 公式
- 闭子群定理
- Lie 群的伴随表示
- Lie 群的覆盖与整体形式
- Lie 群的齐性空间
- Haar 测度
- Peter–Weyl 定理
依次建立 Lie 群、切空间括号、指数与局部乘法,再比较覆盖和齐性空间,最后用 Haar 积分进入紧群 Fourier 分解。验收:算出 SU(2)→SO(3) 的核、一个精确 BCH 乘积,以及圆群函数的系数和平方范数。
适合:熟悉群、矩阵、光滑流形、覆叠空间与有限维群表示的读者;Haar 积分和 Peter–Weyl 部分另需测度积分与 Hilbert 空间基础
从一张结图算出空间不变量
核心10 站- 结与链环
- Reidemeister 变换
- Wirtinger 结群表示
- Fox 染色不变量
- 链环的环绕数
- Seifert 曲面
- Alexander 多项式与 Seifert 矩阵
- Jones 多项式与 Kauffman 括号
- 辫群与闭包
- 结的亏格与连通和
先固定过欠交叉与允许的局部移动,再计算群、染色和环绕数;由 Seifert 曲面进入两个多项式,最后比较辫闭包与最小亏格。验收:从同一张三叶结图完成群呈示、九种染色、Alexander/Jones 多项式与亏格上下界。
适合:熟悉光滑嵌入、基本群、曲面定向与整数一阶同调,并能做矩阵和多项式运算的读者
从嵌入分量走到局部深度
核心10 站用准素分解和素零化子找出隐藏分量,再逐次检查正则序列、深度、CM 与正则性,最后以 Koszul 同调和完备化连接有限代数与形式局部计算。验收:完整分析 (x²,xy) 的分解、伴随素理想、深度与 Koszul 同调,并核验完成后的保持性质。
适合:学过理想、模、局部化、Noether 环、Krull 维数、外代数和链复形的读者
用整基读出数域素数算术
核心10 站从迹配对建立整基与判别式,再用 e、f、Dedekind 判据和不同理想处理素数分解;以分解群、Frobenius、单位格与分圆域完成算术解释。验收:在 Q(√13) 中区分坏指数素数 2 和分歧素数 13,算完迹对偶、基本单位及局部群。
适合:熟悉域扩张、有限 Galois 理论、整数环、理想分解与线性代数的读者
描述集合论:可数描述的空间与复杂性
进阶10 站- Polish 空间
- Cantor 空间与 Baire 空间
- Baire 范畴定理
- 标准 Borel 空间
- Borel 层级
- 解析集与余解析集
- Lusin 分离定理
- Souslin 定理
- 解析集的完美集定理
- Borel 可归约性
从前缀度量进入 Polish 与标准 Borel 空间,再沿 Borel 层级、闭集投影和分离定理理解集合复杂度。
自测证明 Cantor 空间紧而 Baire 空间不紧,确定最终恒零事件的精确第二层位置,写出无限分支的闭见证,并用小数部分验证整数差分类的双向 Borel 归约。
适合:已理解度量空间、开闭集和 σ-代数,希望用可数描述分析无限对象与分类问题的读者
算法随机性第二层:测度、赌徒与信息密度
进阶10 站- Schnorr 随机性
- 可计算随机性
- 下半可计算半测度
- 算法编码定理
- Chaitin 停机概率
- 相对 Martin–Löf 随机性
- van Lambalgen 定理
- K-平凡性
- 有效 Hausdorff 维数
- 可计算测度下的随机性
区分可计算检验预算与可计算赌徒,利用半测度和编码连接程序长度,再讨论 oracle 信息与渐近密度。
自测为 Bernoulli(1/3) 源构造合法检验和公平赌徒,核算阈值编码的 Kraft 预算,并解释 Omega 的真前缀为何能决定短程序停机,而模拟近似不能自行提供误差证书。
适合:已理解 Martin-Löf 检验、前缀复杂度和基础概率,希望比较不同有效随机性标准的读者
无限状态验证:良拟序让搜索终止
进阶11 站- 良拟序
- Dickson 引理
- Higman 引理
- 良结构迁移系统
- 覆盖性的后向基算法
- Karp–Miller 覆盖树
- Petri 网覆盖性的复杂度
- Petri 网展开与有限完备前缀
- 有损信道系统
- Petri 网的虹吸与陷阱
- 工作流网的健全性
分别核验良拟序、迁移兼容性和有效前驱,再用有限基、omega 加速与事件展开压缩无限行为。
自测对 p→3p、p→q 手算覆盖树及后向基,证明偶数总 token 目标可覆盖却不可达,给出状态方程可解但无变迁使能的反例,并说明有损信道中 Higman 引理和丢失语义各承担什么。
适合:已理解 Petri 网、有限状态搜索和基本关系,希望检查无限状态验证为何仍能终止的读者
概率程序:把程序语义变成期望证明
进阶9 站从终止次分布推导 wp 与循环期望界,再用平均下降和 ert 区分终止概率与运行时间,最后检查条件化及概率组合。
自测算出抛到成功程序的输出分布、后奖励和含退出守卫的成本,构造几乎必停但期望工作无穷的程序,计算 observe 的证据常数,并拒绝零质量归一化。
适合:已理解期望、概率核和基本程序语义,并熟悉鞅、停时与自然变换,希望逐项证明概率程序输出、终止与运行成本的读者
差分隐私机制与组合核算
进阶11 站先推导有界查询的灵敏度与机制分布,再核算抽样高斯多轮更新;终点能算出同一离散例子中 0.6 的隐私损失尾概率与 0.1 的 hockey-stick 超额质量,并检查全部参数口径。
适合:已理解相邻数据集与概率,希望独立检查一次发布或训练隐私预算的读者
多终端信息论:分布式压缩与网络通信
进阶10 站- Slepian–Wolf 分布式无损压缩定理
- Wyner–Ziv 带边信息有损编码
- 窃听信道与保密容量
- 广播信道的叠加编码
- 网络切集信息上界
- 线性网络编码
- 随机线性网络编码
- 译码转发中继
- 压缩转发中继
- 带边信息的索引编码
算出相关二元源的三条压缩界,逐端解码蝴蝶 XOR,并把中继译码转发、压缩转发与切集外界放在同一模型中比较;只有内外界吻合才报告容量。
适合:已理解熵、单用户编码与有限域线性代数,希望区分多终端内界、外界与容量结论的读者
布尔函数分析:噪声、影响与可学习结构
进阶10 站- Fourier–Walsh 展开与影响度
- 布尔噪声算子
- 噪声稳定性与噪声敏感性
- 布尔超压缩不等式
- KKL 影响定理
- Friedgut junta 定理
- Friedgut–Kalai–Naor 定理
- 低影响多项式的不变性原理
- 多数最稳定定理
- Kushilevitz–Mansour 算法
完整计算三位多数和奇偶的 Fourier 系数、影响与噪声曲线,再核对 KKL、junta 与多数最稳定的量词;终点能执行一次带误差余量的 KM 前缀搜索并说明成员查询的作用。
适合:已理解布尔函数与内积,希望从完整频谱走到低影响结构和查询学习的读者
有限维代数:从作用到模块结构
核心10 站- 域上的结合代数
- 相反代数与双模
- 单模与零化理想
- 模的组成列与 Jordan–Hölder 定理
- 半单模
- 有限维代数的 Jacobson 根
- Artin–Wedderburn 结构定理
- 中心幂等元与代数块
- 根层与基座层
- Morita 等价
能区分单、半单、不可分解和根层,并写出矩阵环的Morita等价证书。
适合:已学环、模与线性代数的读者;末篇 Morita 等价另需投射模、函子与范畴等价的基本概念
箭图表示:分解、扩张与维数证书
进阶10 站能把一串线性映射分成区间,再用Hom–Ext复形独立检查结构。
适合:已学模、正合列、投射与内射模,了解 Ext¹ 的扩张解释,并能做矩阵秩计算的读者
层的局部到整体计算
进阶10 站能分清局部满射与全局满射,并实际计算非平凡层上同调。
适合:已学层、概形与导出函子的读者
射影几何:坐标、嵌入与奇点方向
进阶10 站- 分次环与齐次理想
- Proj 构造
- Proj 上的扭转层
- 线性系与射影映射
- Veronese 嵌入
- Segre 嵌入
- Grassmann 簇与 Plücker 嵌入
- Hilbert 函数与多项式
- 射影平面曲线的 Bézout 定理
- 仿射平面的爆破
能从分次环建立射影图,计算次数重数,并用爆破查看奇点方向。
适合:已学概形、局部化、模层、外代数及层上同调的读者
高秩向量丛与特征类
进阶10 站- 典范子丛与商丛
- 向量丛的 Grassmann 分类
- 射影丛的上同调定理
- Chern 类
- Stiefel–Whitney 类
- 特征类的分裂原理
- Pontryagin 类
- Thom 类与 Thom 同构
- 嵌入的 Gysin 映射
- Chern 特征
能用统一符号计算整数、模2与有理特征类,并核验嵌入的推前。
适合:已学向量丛、上同调环及平面丛 Euler 类,并熟悉 Grassmannian 的 Plücker 坐标、光滑嵌入与管状邻域的读者
辛几何:局部形式与对称约化
进阶10 站- 辛向量空间
- 辛流形
- 余切丛的典范一形式
- 辛向量场与 Hamilton 向量场
- 辛流形上的 Poisson 括号
- Lagrange 子流形
- Moser 稳定性定理
- Darboux 辛坐标定理
- 动量映射
- Marsden–Weinstein 辛约化
能辨认Hamilton全局障碍,并把C²的圆周对称约化为带可算面积的CP¹。
适合:已学光滑流形、微分形式与 de Rham 上同调,并熟悉 Lie 群作用、Lie 代数和伴随表示的读者
局部平均、Fourier 核与算子估计
进阶10 站- 近似恒等核
- Dirichlet 核
- Fejér 求和定理
- 圆盘 Poisson 核
- 弱 Lp 空间
- Hardy–Littlewood 最大不等式
- Lebesgue 微分定理
- Riesz–Thorin 插值定理
- Marcinkiewicz 插值定理
- Hilbert 变换
为同一个方波选择稳定重建,证明局部平均几乎处处恢复,并以 Hilbert 变换核验强弱端点差别。
适合:掌握 Lebesgue 积分、Lp 范数和基本 Fourier 展开,并熟悉调和函数、全纯函数的最大模原理、有界线性算子与 Fourier 乘子的读者
从边界到内部:位势与热流
进阶10 站- 调和函数与平均值性质
- 椭圆最大值原理
- Hopf 边界点引理
- 调和函数的 Harnack 不等式
- Laplace 算子的基本解
- Dirichlet Green 函数
- Laplace 方程的镜像法
- 热核
- 热方程的 Duhamel 原理
- 抛物最大值原理
构造球、半空间与半直线的源项响应,用边界、通量、初值及比较原理独立核验,并量化吸收边界下的热量损失。
适合:已掌握多元微分、散度定理、Lebesgue 积分与 Lp 空间的读者;分布与卷积由页内入口补齐
从随机路径到桥、反射与随机时钟
进阶10 站- Kolmogorov 连续性定理
- Brownian 桥
- Donsker 不变性原理
- Brownian 重对数律
- Lévy 的 Brownian 刻画
- Dambis–Dubins–Schwarz 时间变换
- Brownian 局部时间
- Skorokhod 反射问题
- Brownian 凸函数的 Itô–Tanaka 公式
- 平方 Bessel 过程
把随机游走整条路径传到连续极限,构造固定端点与非负反射模型,核验随机时钟、局部时间和平方扩散的分布。
适合:已掌握概率极限、Brownian 运动、随机积分与随机微分方程的解,并熟悉分布导数和凸函数的读者
最大值、重尾与稀有超越
进阶10 站- 正则变化函数
- Karamata 积分定理
- 次指数分布
- Fisher–Tippett–Gnedenko 极值定理
- 最大值吸引域
- 广义 Pareto 分布
- Pickands–Balkema–de Haan 阈值定理
- Hill 尾指数估计量
- 极值指数与超越聚簇
- 极端超越的 Poisson 点过程极限
从尾形状构造极值与超额模型,手算尾指数和极端高度,并用点计数与聚簇结构审计外推及不确定性。
适合:已掌握分布函数、条件概率、独立样本、基本概率极限与测度积分的读者;最后一站的严格点过程证明还需 Radon 测度与概率律的弱收敛,作为进阶延伸
次序、经验分布与秩推断
进阶10 站- 均匀样本的随机间距
- 样本分位数的渐近线性化
- 分布无关的分位数置信区间
- Dvoretzky–Kiefer–Wolfowitz 不等式
- Kolmogorov–Smirnov 检验
- Cramér–von Mises 检验
- Wilcoxon–Mann–Whitney 秩和检验
- Wilcoxon 符号秩检验
- Kruskal–Wallis 检验
- Kendall τ 秩相关
从均匀间距与经验分位出发,区分精确秩覆盖、统一误差界和经验桥近似,再为独立组、配对与关联选择合法随机化。
适合:已学独立样本、分布函数与基本检验,想理解分布无关方法的读者
多变量正态几何与联合推断
进阶10 站- 多元正态分布
- 矩阵正态分布
- Wishart 分布
- Hotelling T² 检验
- 多响应线性回归模型
- MANOVA 与 Wilks Λ
- 典型相关分析
- 偏相关与精度矩阵
- 相关系数的 Fisher z 变换
- Gaussian 判别分析
先建立有限维联合高斯与矩阵正态入口,再由 Wishart 投影推导联合均值和回归检验,最后区分相关、条件关系与带成本的判别。
适合:已学矩阵、协方差与基本统计推断,想处理多个相关响应的读者
从多边形边界到可验证的路径
进阶12 站- 简单多边形
- 方向判定
- 双向连接边表(DCEL)
- 凸多边形的逐半平面裁剪
- 半平面交的双端队列算法
- 简单多边形的耳切三角剖分
- 扫描线划分单调多边形
- 单调多边形的线性栈剖分
- 可见图与多边形障碍最短路
- 简单多边形最短路的漏斗算法
- 旋转卡壳与凸多边形直径
- 凸多边形 Minkowski 和的边归并
构造多边形剖分、用漏斗求出绕过凹口的最短路,再把非对称机器人转成配置空间禁区;完成面积、方向、路径长度与碰撞的独立核验。
适合:会基本数据结构与图最短路,准备学习可执行几何算法的读者
动态规划怎样减少存储与候选转移
进阶12 站- 字
- 动态规划
- 编辑距离的网格动态规划
- Hirschberg 线性空间序列比对
- Myers 最短插删脚本算法
- Monge 数组与交叉交换不等式
- 全单调矩阵与行极小值
- SMAWK 全单调矩阵搜索
- 决策单调的分治 DP 优化
- Knuth 区间动态规划优化
- 单调直线下包络优化
- Li Chao 直线树
分别利用编辑图、决策单调性和直线下包络,证明每次省略状态或候选都不会丢掉最优解。
适合:已会写状态递推、想知道何时能够安全加速的读者
从 LP 松弛到整数最优证书
进阶10 站- 整数多面体与整数包
- 全幺模矩阵与整数顶点
- 全对偶整数性
- 二分图匹配多胞形
- 双随机矩阵的 Birkhoff–von Neumann 分解
- 一般匹配多胞形的奇集约束
- Gomory 分数割
- Chvátal–Gomory 割与闭包
- 整数规划的分支定界
- 分支切割法与局部割作用域
辨认何时松弛天然整数,何时必须切除分数点或分支,并解释每个最优性界的来源。 终结
自测为一份四对四分配计划证明 LP 的整数性并分解一份分数计划;再求解带冲突约束的五件设备选择问题,交出切割、分支树、最终可行解及同值上界。
适合:会线性规划与单纯形表,熟悉行列式和图匹配的读者
稀疏求解:从消元图到多层校正
进阶10 站- Schur 补与静态凝聚
- 稀疏 Cholesky 的消元图与符号分解
- 消元树与稀疏列依赖
- 嵌套剖分消元顺序
- 不完全 Cholesky 预条件器
- 加性 Schwarz 子域预条件器
- 多重网格的平滑性质
- 两网格粗空间校正
- 多重网格 V-cycle
- 平滑聚合代数多重网格
看清填充在哪里产生、粗空间补哪一类误差,并按总设置与求解成本选择稀疏算法。 终结
自测对七个内部节点的一维 Dirichlet Poisson 系统完整手算一次 V-cycle;再对二维网格比较自然顺序和 nested dissection 的符号填充,解释 IC(0) 与两层预条件器的工作。
适合:会 Cholesky、定常迭代和预条件 CG 的读者
矩阵函数怎样定义、计算与验错
进阶10 站- 主矩阵函数与 Hermite 插值
- Sylvester 方程与谱分离
- Bartels–Stewart 矩阵方程算法
- 矩阵函数的 Fréchet 导数
- 矩阵指数的缩放平方算法
- Schur–Parlett 矩阵函数算法
- Krylov 方法计算指数作用
- 主矩阵对数与逆缩放平方
- 主矩阵平方根与 Denman–Beavers 迭代
- 极分解与 Newton 正交化
从可重复特征值上的函数演算走到稳定求值,并把小残差、分支选择和输入敏感性分别检查。 终结
自测给一族接近不可对角化的 3×3 上三角矩阵,求指数、主平方根与主对数;计算非交换扰动的方向导数,并比较完整矩阵指数与只求 exp(tA)b 的 Krylov 结果。
适合:熟悉 Jordan、Schur 和线性求解的读者
约束优化的可执行数值路线
进阶10 站- 信赖域二次子问题
- 信赖域法的接受与半径更新
- Steihaug 截断共轭梯度
- 二次规划的活跃集法
- 二次罚函数法与病态性
- 精确 ℓ1 罚函数
- 增广 Lagrange 乘子法
- 序列二次规划
- 对数障碍函数与中心路径
- 原始—对偶内点法
把最优性方程变成可执行算法,分别处理模型不可靠、约束不满足、乘子未知和内点逼近边界。
适合:会梯度、Hessian、KKT 和基本线性求解的读者
从文法集合到确定解析表
核心8 站构造LL(1)、LR(0)、SLR、LR(1)表;终点亲手找出LALR合并丢失的前缀区别,并说明错误冲突优先级会拒绝哪些合法词。
适合:已懂CFG和语法树,想亲手构造并检查解析器的读者
保留歧义:chart、图结构栈与森林
进阶3 站用Earley起点列和GLR栈路径解析同一表达式,给出两个根分割及共享森林,并解释空规则对闭包调度的要求。
适合:完成确定解析主线,想处理左递归或歧义文法的读者
有序选择与Packrat缓存
进阶2 站区分CFG备选与PEG有序选择,手算abc反例,并推导失败输入的指数调用数及缓存后的线性表项数。
适合:希望实现确定配置语法、理解回退边界与性能的读者
跨过程静态分析:调用、事实和值
核心6 站从调用目标到匹配返回,构造IFDS事实边及IDE值函数;终点给出两类伪路径并判断对应修复机制。
适合:掌握控制流图和单调数据流分析,准备分析跨函数程序的读者
指针与对象:包含、合一和接收者上下文
进阶5 站手算间接读写约束,比较Andersen与带条件join的Steensgaard,再区分方法上下文与堆命名。
适合:需要在指针精度与求解成本间作选择的读者
高阶函数:地址、无界栈与抽象回收
进阶6 站区分有限调用历史、准确返回栈与活引用;按给定store和续延根完成P_drop/P_keep八种配置的手算。
适合:已懂闭包和抽象机器,想诊断高阶分析误报的读者
HM之外:安全泛化、参数量词与类型证据
核心7 站审核给定表达式小库:执行不安全泛化反例,补全多态参数,翻译Eq字典并逐分支检查GADT求值。
适合:已会HM推断,想理解引用、高秩参数、重载与GADT接口的读者
类型也能计算:kind与Fω
进阶3 站区分项、类型、kind,手算PairWith的类型β归约,并检查容器形状参数是否匹配。
适合:掌握System F,想检查高kind接口和类型级应用的读者
无锁队列:从线性化到安全释放
核心5 站在给定Michael–Scott执行中定位入队/出队,完成双hazard槽表,并比较暂停线程对结构进展与回收的不同影响。
适合:理解CAS与FIFO,准备审核具体并发交错的读者
谁在等谁:队列锁与读侧宽限期
进阶5 站画出MCS/CLH轮询位置,复核epoch两次推进与RCU旧读者区间,判断一名暂停线程具体阻止什么。
适合:熟悉共享内存、互斥、原子读改写和基本内存次序,想区分忙等位置、所有权交接和批量回收条件的读者
从单次决断到多字更新
进阶6 站检验链表先标记后摘链、消除配对的取消竞争,以及RDCSS/CASN的胜出决断与失败见证。
适合:掌握CAS和线性化,熟悉有序链表与栈,想分析帮助与撤回竞争的读者
分布式计算何时真正结束
核心6 站对给定四任务程序逐笔填写回执与信用,重放Safra零计数反例,证明宣布同时排除活动节点和在途任务。
适合:理解消息传递与在途状态,熟悉基本图与树结构,想为搜索或工作池审核完成证据的读者
从任意坏状态恢复服务
进阶5 站执行损坏Dijkstra环与BFS父指针修复,计算Herman三节点稳定期望,并分清合法服务、静默与全网终止。
适合:理解分布式配置与共享内存,熟悉独立随机选择和条件概率,想分别检查闭包、收敛和调度量词的读者
从无限响应规格到在线控制器
核心6 站构造请求—就绪监控器,核算20到16顶点的吸收态商图,逐层执行Zielonka并提取Mealy控制器与失败接口反策略。
适合:读过Büchi和LTL验证,想亲手区分存在路径与可控策略的读者
长期接受条件与有限记忆
进阶5 站交换Rabin/Streett坐标完成对偶,逐步计算LAR和Safra命名树,并在固定无限字上核对交替运行的全部分支。
适合:需要审核无限自动机的确定化、取补或条件转换的读者
用局部秩复查无限胜负
进阶4 站核算小进展度量每轮提升,区分偶色重置与顶元素传播,并检查有限度量策略和Odd反策略的不同提取责任。
适合:理解有限奇偶博弈,想比较递归区域证书与单调度量的读者
概率预测、校准与选择性决策
进阶9 站从诚实概率评分走到校准后处理、拒绝决策和群体约束,能够独立复算六行分布的完整审计
适合:会条件概率与期望、想正确解读分类概率和部署评价的读者
从不可预测位到去随机化
进阶10 站- 下一位不可预测性与伪随机性
- 单向函数的硬核谓词
- Goldreich–Levin 硬核位定理
- 伪随机生成器的伸长放大
- GGM 伪随机函数构造
- Feistel 网络与 Luby–Rackoff 定理
- 小偏分布与线性测试
- Nisan–Wigderson 生成器
- 伪随机种子枚举与 BPP 去随机化
- Impagliazzo–Wigderson 困难性—随机性定理
能把预测优势变为反演概率,核算PRG到PRF到PRP的损失,并辨认对数种长去随机化真正需要的困难性
适合:熟悉计算不可区分性、Boolean 电路、单向函数与 PRG、PRF、PRP 的安全接口,了解有限域及 Fourier–Walsh 展开和 KM 重系数搜索,想读懂密码学构造和条件性去随机化证明的读者
密文上的计算与私有检索
进阶9 站- 同态加密与紧致求值
- Paillier 加法同态加密
- Regev 的 LWE 公钥加密
- GSW 近似特征向量同态加密
- 同态乘法后的重线性化
- 同态密文的模数切换
- 同态自举刷新
- 同态求值的电路隐私
- 单服务器计算私有信息检索
能从Paillier与LWE加密进入GSW和刷新,审计四项私有查询的正确性、通信、噪声与两个方向的隐私
适合:掌握公钥加密、模运算、布尔电路与基本线性代数,并熟悉 LWE、不可区分性和模拟安全,想逐项核算同态构造、噪声和查询隐私的读者
零错误通信与图上的信息量
进阶9 站- 零错误信道与混淆图
- Shannon 零错误容量与强图积
- Lovász theta 函数与零错误容量上界
- 分数团覆盖的零错误容量上界
- 带边信息的零错误源编码
- Witsenhausen 率
- 图熵与随机独立集
- 函数计算的特征图
- 反馈下的零错误容量
能构造五边形码本、着色与原对偶证书,核算固定长反馈码,并区别强积率、OR图熵与函数计算率
适合:熟悉离散信道、图的独立集与着色,具备线性代数及线性规划、半正定规划对偶基础,想分清支持约束和概率平均目标的读者
从稳定子电路到容错量子计算
进阶12 站- Clifford 群
- Gottesman–Knill 定理与稳定子模拟
- CSS 量子码
- 量子电路中的故障传播
- 横向量子门
- 容错综合提取
- 级联量子码与阈值定理
- 表面码的环面模型与错误链
- 子系统量子码与规范自由度
- 魔术态注入与门传态
- 魔术态蒸馏
- Eastin–Knill 横向门限制
能逐位核算CSS综合与逻辑门,审查一次故障的传播,复算魔术态注入和有限重试预算,并明确阈值的模型条件
适合:已了解量子电路、Pauli 与稳定子码,并熟悉二元线性码、量子信道与迹距离、条件概率和独立性下的误差估计,希望检验逻辑门和噪声保证的读者;末站证明还需紧 Lie 群、闭子群及指数映射生成单位连通分支的基础
量子矩阵算法:输入、变换与读出
进阶11 站- 量子 Hamiltonian 模拟问题
- 量子振幅编码与状态制备
- Hadamard 测试
- 酉算子的线性组合实现
- 无关输入态的振幅放大
- 矩阵的量子块编码
- Qubitization 与二维信号子空间
- 量子信号处理
- 量子奇异值变换
- HHL 量子线性系统算法
- 量子模拟的不可快进定理
能逐项核算状态准备、受控模拟、块编码与多项式变换,再把一个求逆态转换成带误差预算的经典期望估计
适合:会量子电路、相位估计与量子坐标查询,熟悉线性方程组、有限维谱分解与奇异值分解、矩阵范数和迹距离,以及独立重复的概率与期望估计,想核查量子线性代数实际输出与复杂度的读者
从收敛条件到可增减计数器
核心8 站- 最终一致性
- 强最终一致性
- 无冲突复制数据类型
- 状态型 CRDT 的并半格
- CRDT 膨胀状态更新
- 状态型 CRDT
- Grow-only Counter CRDT
- Positive-Negative Counter CRDT
把最终传播、强收敛和本地更新分开证明,再由并半格构造 G-Counter 与 PN-Counter。
自测合并正向量 (3,0)、(0,1) 与负向量 (1,0)、(0,2),解释结果为何为一,并给出 actor 身份重用、直接减分量和库存跌破零的三个不同反例。
适合:熟悉集合、偏序、半格与抽象数据类型,希望核查离线更新、重复消息与计数语义的读者
从因果上下文到安全删除
进阶9 站- Happens-before 关系
- 向量时钟
- Dotted Version Vector
- Multi-Value Register CRDT
- 操作型 CRDT
- 操作型 CRDT 的因果交付
- Observed-Remove Set CRDT
- Replicated Growable Array
- CRDT 墓碑垃圾回收
区分逐事件时钟与客户端版本 context,用并发版本和 add-wins 追踪删除作用域,再核查 RGA 锚点与持久确认。
自测解释 (5,0,0) 为何不能证明删除 (5,1,0) 已稳定,并构造全体收到删除后仍有迟到锚点引用的执行。
适合:已理解 CRDT 收敛条件,希望区分并发覆盖、观察删除与墓碑回收的读者
从隐藏状态到两步高斯滤波
进阶3 站从联合高斯的条件公式进入状态空间递推。
自测初态为 N(10,4),局部水平模型的过程噪声为 N(0,1)、观测噪声为 N(0,4),初态与所有各期噪声相互独立;观测依次为 12、11,逐步算出两期预测、增益、过滤均值与方差,并指出哪一步使用了联合高斯条件。
适合:熟悉矩阵、协方差与条件分布,想从含噪观测估计动态状态的读者