本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
博士生奧利維亞·沃爾什熱愛數字。作為密歇根大學應用和交叉學科數學專業的學生，她擅長將她的研究無縫地應用於現實世界：奧利維亞使用數學來構建應用程式、處理影像，甚至製作漫畫。奧利維亞是一位發自內心的數學家，她對使用數字來描述世界、改善我們的身體和生活……以及獲得一些樂趣感興趣。
我們聯絡了奧利維亞，以更多地瞭解數學世界、她對數字的熱情，以及為什麼數學是世界上最有用的工具之一。請檢視我們與奧利維亞的對話，為了清晰起見，對話已進行編輯。
特里·伯恩斯：請告訴我你的背景，你在學校學習什麼，以及你的一些興趣。
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奧利維亞·沃爾什：我本科時主修數學和生物物理學雙專業，現在我正在密歇根大學攻讀博士學位。我的論文是關於潛意識視覺的數學——基本上，使用數學來解釋光如何在我們沒有意識到的情況下影響我們的身體。這包括模擬光如何影響我們的晝夜節律，晝夜節律控制著我們的內部時間，並在我們旅行時可能導致時差。作為我研究的一部分，我編寫了一個名為 Entrain 的應用程式，該應用程式推薦光照和黑暗時間表，以幫助人們更快地克服時差。
我也對影像處理的數學及其在藝術中的應用感興趣。我和我的朋友馬特·雅各布斯一起製作了另一個名為 Sketch Anything 的應用程式，該應用程式使用數學來生成逐步繪畫指南。我在數學之外的第一愛好是畫漫畫，這通常是結束充滿數學的一天的好方法。我在 2010 年贏得了《華盛頓郵報》的“美國下一個偉大的漫畫家”比賽，並且從那時起，在我攻讀學位期間一直保持著網路漫畫的創作。
數學與藝術的結合：這張影像是使用哈里斯角點檢測來查詢有趣的點，並使用德勞內三角剖分將它們與三角形連線起來的結果。圖片來源：奧利維亞·沃爾什
你是如何開始接觸數學的，是什麼讓你想要長期從事數學研究？
在本科之前，我從未想過將數學作為職業，直到我有機會嘗試數學研究。這太棒了！我之前認為，總的來說，數學幾乎完全被研究透了。我親自嘗試研究後才意識到我們知之甚少，以及拼湊起對新事物的理解的過程是多麼有趣。
你最喜歡數學領域的哪一部分？
這是一個巨大的遊樂場！你學習了一套核心工具，然後你就可以自由地探索和嘗試它們，當你嘗試構建證明時。有時我聽到人們說他們不喜歡數學，因為“數學完全是關於遵循規則來獲得正確答案”，但這太簡單化了！這就像說你不喜歡玩樂高，因為積木只能以某些方式組合在一起。
沃爾什和她的駭客馬拉松隊友合影。圖片來源：奧利維亞·沃爾什
你最不喜歡數學的哪一部分？
你的自尊心可能會與你所做的數學緊密相連，這隻會妨礙學習和從中獲得樂趣。當你因為害怕某些東西應該是顯而易見的而不敢冒險提問時，很多扇門就會關閉。我認為這在幾乎所有層面都是一個問題，這導致人們在早期接觸數學時感到被排斥。
數學以非常困難而聞名。這種聲譽是合理的嗎？你認為如何才能使數學成為更易於接受和令人嚮往的研究領域？
我認為這種聲譽與我之前提到的有關——害怕如果你犯了錯誤，就意味著你不是一個數學人。在早期的數學水平上鼓勵更多的探索和嘗試可能會有所幫助，教師和指導員在數學方面掙扎的更可見的展示也可能會有所幫助。看到那些以數學為職業的人搞砸並需要退回去，這非常有價值！不要再有“反社會天才在思考兩秒後在透明玻璃板上潦草寫下解決方案”這種無稽之談了。
你也有編碼和藝術創作的經驗。這些學科與數學有什麼關係？你最喜歡哪個？
是的，我的日子是這三件事的健康混合！在某種程度上，理論計算機科學和數學是無法區分的，但做一些較低級別的編碼（例如製作應用程式）也很好，感覺好像你已經產生了一些具體的東西，尤其是在你非常努力地思考數學但卻一無所獲的日子裡。
在藝術方面，我將數學和程式設計視為新型畫筆。如果藝術是關於轉化現實以表達某種觀點，那麼將編碼作為一種工具可以讓你實現各種新的和令人興奮的轉化。看到隨著技術的發展而湧現出的所有藝術，有時在畫廊裡，有時只是在人們的個人網站上，這真是令人興奮。
數學為什麼重要？這如何使你的工作和學習變得重要？
當語言變得詞窮時，數學就接管一切。例如，在生物學中，即使是簡單的系統也可能需要用一段又一段的文字來描述所有元件如何組合和相互作用，而且通常這些描述在某種程度上是不精確的。藉助數學，你可以將所有這些複雜性表示為一個方程組，並且你能夠量化你的描述與現實之間的誤差。隨著我們越來越擅長教授數學，我們將越來越多地在日常對話中使用它，它將幫助我們更好地相互交流。
我曾經多次在討論課上——例如人文或藝術課程——感到討論在原地打轉，因為參與討論的人都在說一些真實的事情，但這些事情是“不適定的”。例如，他們所說的聽起來很有說服力，但他們的陳述中有些東西並沒有完全定義清楚，因為語言有太多侷限性，而這種缺乏明確性阻礙了對話的推進。所以我坐在那裡想“如果只有*這裡有更多的數學就好了”，就像一個典型的老套的數學書呆子一樣，但我真的認為這會有幫助！真的。