任正非多次在他的講話中提到一個華為“俄羅斯數學家”，解決了一個關鍵的數學問題，讓華為的基站效能大幅度領先其它廠商。大家一定好奇，這個“俄羅斯數學家”到底解決了一個什麼問題？普通老百姓能理解這個問題嗎？

　　答案是能。我們來嘗試用最通俗的語言，給大家科普一下這個工程中的數學問題。這篇短文能夠被包括高中生和文科生在內的廣大讀者理解。

工程背景

　　為了能和數百米之外的手機通訊，掛在高處的基站裝置需要把弱小訊號放大成大功率的訊號，然後透過天線變成電磁波發射到空中，最後被手機所捕獲。為了產生這個無線電磁波，需要一個非常重要的器件，叫功率放大器。這是個很難對付的器件。基站功率放大器產生的無線電磁波功率從幾十瓦到幾百瓦不等，大約可以把它比作一個白熾燈所消耗的功率。基站發射電磁波的功率越大，通訊的距離就越遠，所以基站的發射功率是產品的絕對競爭力。

　　功率放大器很難對付，是因為它在工作的時候，不但會發熱，還會產生不需要的訊號，干擾別的裝置。也就是說，給功率放大器輸入的功率並不是都變成了有用的訊號，而是主要變成了熱量，並且“發熱”和“產生的干擾訊號”兩者之間還有一個互相制約的關係：為了降低產生的干擾訊號，就需要降低功率放大器效率，也就是要讓它產生更多的熱量。所以，為了給功率放大器降溫，就需要給它設計安裝笨重的散熱片。一個20公斤的基站，大約10公斤都是散熱片，然後5公斤是個大濾波器，來濾除干擾訊號。

　　有沒有什麼的方法能降低放大器效率產生的干擾訊號，而不讓它發熱太多呢？這就是我們要介紹的數學問題。

訊號的非線性預失真數學問題

　　下面簡要介紹這個工程中的數學問題。放大器效率對一個輸入訊號s(t)的放大，實際上可以用一個多項式來表示，其中Ｆ(t)表示放大作用：

　　其中，只有g*s(t)才是有用的訊號，其它的都是我們剛才介紹的干擾訊號，或者叫失真訊號，並且ａ，ｂ，ｃ是由放大器的物理特性來決定的。由於ａ，ｂ，ｃ是器件的物理特性，似乎就沒有辦法消除這些干擾訊號了？

　　實際上是有辦法的：雖然沒有辦法改變器件的特性，但我們可以改變輸入訊號，也就是對輸入訊號預先疊加一個根據ａ，ｂ，ｃ確定的，人為產生的失真訊號d(t)，使得：

其中d(t)是根據器件特徵ａ，ｂ，ｃ產生的一個s(t)的非線性函式。非線性函式的意思，就是除了線性乘法之外，還有平分，立方等等其它非線性處理。

　　科普到此就可以打住了，我們就不再深入介紹。解決這個問題要用到大學裡學的數學知識。在工程中，還要考慮成本，複雜度，和效能之間的折衷。很多博士論文就是研究如何設計這非線性預失真函式。

任正非提到的那個“傻傻”的“俄羅斯數學家”，就是首先在華為基於產品的需求對這個問題做了研究。

這個數學問題有多重要

　　這不是一個數學科學領域的經典問題，而是一個有一定複雜度的工程領域的數學問題。這就是丘成桐不認為華為有他所理解的數學家的原因。

　　但在產品上把這個數學問題解決好，處理好穩定性，成本，複雜度，和效能的關係，會大大提高產品競爭力。在解決的功率放大器的效率問題後，產品的重量是競爭對手的一半，發射功率是競爭對手的兩倍，成本是競爭對手的一半，那客戶會買誰的產品？有競爭力的產品在市場上所向披靡，幾百億美金的收入就有了。

　　這就是數學在工程中的用處。