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正文內(nèi)容

淺談數(shù)學(xué)之美(編輯修改稿)

2024-11-09 22:29 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,學(xué)生們不僅提高了人民幣的換算和計(jì)算能力,更重要的是體會(huì)到數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,學(xué)會(huì)運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)妥善的解決一些生活問(wèn)題?!靶⌒∩痰辍庇兄鴶?shù)學(xué)的生活背景,有著學(xué)生樂(lè)于參與的空間,讓數(shù)學(xué)貼近生活,讓學(xué)生體會(huì)到生活中充滿數(shù)學(xué),同時(shí)也在應(yīng)用中感受到“成功”的喜悅。生活本身就是一個(gè)巨大的數(shù)學(xué)課堂,數(shù)學(xué)課堂中,只有再現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)與人類生活的密切聯(lián)系,把鮮活的生活題材引入課堂,用生活問(wèn)題激活課堂,把學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)巧用于課堂,生動(dòng)的生活事例活用于課堂,數(shù)學(xué)課堂才會(huì)有生活之水的滋潤(rùn),才能充滿個(gè)性與靈氣,才能更加富有情趣和魅力。羅丹說(shuō):自然總是美的。伽利略則宣稱道:自然這本書是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言寫成的。哪里有數(shù),哪里就有美。數(shù)學(xué)總是美的,數(shù)學(xué)是美的科學(xué)?!皵?shù)學(xué)很美!”這是參加本屆“國(guó)際華人數(shù)學(xué)家大會(huì)”上的數(shù)學(xué)家們傳遞出的共同見解?!拔覠o(wú)法離開數(shù)學(xué)。我不知道,除了數(shù)學(xué)我還能做什么!”“陳省身獎(jiǎng)”獲得者、紐約大學(xué)數(shù)學(xué)教授林芳華這樣說(shuō)。獲得本屆“晨興數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”金獎(jiǎng)的香港中文大學(xué)數(shù)學(xué)教授辛周平教授表示,當(dāng)年看過(guò)媒體對(duì)華羅庚、楊樂(lè)等數(shù)學(xué)家的報(bào)道,走上數(shù)學(xué)的道路;當(dāng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)的美時(shí),便欲罷不能了。“我沒(méi)有理由后悔。數(shù)學(xué)是最無(wú)私的!”辛周平說(shuō)。大數(shù)學(xué)家陳省身的弟子、著名華裔科學(xué)家丘成桐認(rèn)為,中國(guó)文化倡導(dǎo)的“真善美”與數(shù)學(xué)追求的“真善美”不謀而合,“這是數(shù)學(xué)的魅力!”在他看來(lái),大自然中所有的一切都可以用數(shù)學(xué)公式來(lái)描述。數(shù)學(xué)的美還體現(xiàn)在作為現(xiàn)代科學(xué)大廈的厚重、泰然的奠基之美,威力之美。具有悠久歷史的數(shù)學(xué)是人類智慧的結(jié)晶,幾乎是所有學(xué)科的基礎(chǔ)?!皵?shù)學(xué)的力量是無(wú)窮的!”浙江大學(xué)數(shù)學(xué)研究中心執(zhí)行主任、本屆“晨興數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”金獎(jiǎng)獲得者劉克峰如此感嘆。數(shù)學(xué)的美還體現(xiàn)在應(yīng)用上。“數(shù)學(xué)最吸引我的,是以新方法和新角度,解開自然的奧秘,”本屆“晨興數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”應(yīng)用數(shù)學(xué)金獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)加州理工學(xué)院教授侯一釗說(shuō):“數(shù)學(xué)家用自己的語(yǔ)言來(lái)描述復(fù)雜的自然界。”侯一釗的“計(jì)算流體力學(xué)”研究成果廣泛運(yùn)用于環(huán)境保護(hù)和石油開發(fā),美國(guó)柏克萊加州大學(xué)計(jì)算機(jī)系和數(shù)學(xué)系教授劉艾克的研究可使信息傳遞得更快捷……“數(shù)學(xué)的美在于簡(jiǎn)潔,簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單一個(gè)公式,包含了無(wú)窮無(wú)盡的內(nèi)容;掌握了它獨(dú)有的語(yǔ)言,數(shù)學(xué)就是看得見摸得著的!”中國(guó)內(nèi)地的數(shù)學(xué)家、本屆“晨興數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”獲得者朱熹平教授說(shuō)。“學(xué)好數(shù)學(xué),興趣是關(guān)鍵?!敝袊?guó)當(dāng)代著名數(shù)學(xué)家、本屆大會(huì)“陳省身獎(jiǎng)”獲得者楊樂(lè)說(shuō)。數(shù)學(xué)家們認(rèn)為,如何讓“數(shù)學(xué)之美”深入億萬(wàn)人心田,讓學(xué)子們對(duì)這門學(xué)科充滿興趣,滿懷熱情地為建構(gòu)中國(guó)現(xiàn)代科學(xué)大廈和國(guó)家未來(lái)夯筑基石,這個(gè)課題已經(jīng)擺在了人們面前。第三篇:《數(shù)學(xué)之美》讀后感確切的來(lái)說(shuō),《數(shù)學(xué)之美》并不是一本書,它是谷歌黑板報(bào)中的一系列文章,介紹數(shù)學(xué)在信息檢索和自然語(yǔ)言處理中的主導(dǎo)作用和奇妙應(yīng)用,每一篇文章都不長(zhǎng),但小中見大,從看似高深的高科技中用通俗易懂的案例展示了數(shù)學(xué)之美,深深的吸引了我。這一系列文章的作者是google公司的科學(xué)家吳軍。他畢業(yè)于清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系(本科)和電子工程系(碩士),并于19931996年在清華任講師。他于1996年起在美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)攻讀博士,并于XX年獲得計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位。在清華和約翰霍普金斯大學(xué)期間,吳軍博士致力于語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理,特別是統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言模型的研究。他曾獲得1995年的全國(guó)人機(jī)語(yǔ)音智能接口會(huì)議的最佳論文獎(jiǎng)和XX年eurospeech的最佳論文獎(jiǎng)。吳軍博士于XX年加入google公司,現(xiàn)任google研究院資深研究員。到google不久,他和三個(gè)同事們開創(chuàng)了網(wǎng)絡(luò)搜索反作弊的研究領(lǐng)域,并因此獲得工程獎(jiǎng)。XX年,他和兩個(gè)同事共同成立了中日韓文搜索部門。吳軍博士是當(dāng)前google中日韓文搜索算法的主要設(shè)計(jì)者。在google其間,他領(lǐng)導(dǎo)了許多研發(fā)項(xiàng)目,包括許多與中文相關(guān)的產(chǎn)品和自然語(yǔ)言處理的項(xiàng)目。吳軍博士在國(guó)內(nèi)外發(fā)表過(guò)數(shù)十篇論文并獲得和申請(qǐng)了近十項(xiàng)美國(guó)和國(guó)際專利。他于XX年起,當(dāng)選為約翰霍普金斯大學(xué)計(jì)算機(jī)系董事會(huì)董事。正是他在信息檢索與自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域中的一系列工作,使他講述了我所看到的內(nèi)容-數(shù)學(xué)之美。看了數(shù)學(xué)之美,立即聯(lián)想到了金庸小說(shuō)中的武林高人,總是把一套大多數(shù)人都會(huì)的入門功夫使得威力無(wú)比,擊潰眾多敵者。東西放在那,它的威力如何,并鍵在于使用者,武術(shù)如此,數(shù)學(xué)同樣如此。于我而言,語(yǔ)音視別是一類高科技,作為非專業(yè)人土,深覺高奧。但看完數(shù)學(xué)之美之后,頓感驚詫,原來(lái)如此深?yuàn)W東西的解決方法自己也學(xué)過(guò),并且理工科讀過(guò)大學(xué)的人都學(xué)過(guò),那就是統(tǒng)計(jì)學(xué)中的條件概率p(a/b),即b事件發(fā)生條件下a事件發(fā)生的概率。如果s表示一連串特定順序排列的詞w1,w2,…,wn,換句話說(shuō),s可以表示某一個(gè)由一連串特定順序排練的詞而組成的一個(gè)有意義的句子?,F(xiàn)在,機(jī)器對(duì)語(yǔ)言的識(shí)別從某種角度來(lái)說(shuō),就是想知道s在文本中出現(xiàn)的可能性,也就是數(shù)學(xué)上所說(shuō)的s的概率用p(s)來(lái)表示。利用條件概率的公式,s這個(gè)序列出現(xiàn)的概率等于每一個(gè)詞出現(xiàn)的概率相乘,于是p(s)可展開為:p(s)=p(w1)p(w2|w1)p(w3|w1w2)…p(wn|w1w2…wn1)其中p(w1)表示第一個(gè)詞w1出現(xiàn)的概率;p(w2|w1)是在已知第一個(gè)詞的前提下,第二個(gè)詞出現(xiàn)的概率;以次類推。不難看出,到了詞wn,它的出現(xiàn)概率取決于它前面所有詞。從計(jì)算上來(lái)看,各種可能性太多,無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此我們假定任意一個(gè)詞wi的出現(xiàn)概率只同它前面的詞wi1有關(guān)(即馬爾可夫假設(shè)),于是問(wèn)題就變得很簡(jiǎn)單了?,F(xiàn)在,s出現(xiàn)的概率就變?yōu)椋簆(s)=p(w1)p(w2|w1)p(w3|w2)…p(wi|wi1)…(當(dāng)然,也可以假設(shè)一個(gè)詞又前面n1個(gè)詞決定,模型稍微復(fù)雜些。)接下來(lái)的問(wèn)題就是如何估計(jì)p(wi|wi1)。現(xiàn)在有了大量機(jī)讀文本后,這個(gè)問(wèn)題變得很簡(jiǎn)單,只要數(shù)一數(shù)這對(duì)詞(wi1,wi)在統(tǒng)計(jì)的文本中出現(xiàn)了多少次,以及wi1本身在同樣的文本中前后相鄰出現(xiàn)了多少次,然后用兩個(gè)數(shù)一除就可以了,p(wi|wi1)=p(wi1,wi)/p(wi1)。也許很多人不相信用這么簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型能解決復(fù)雜的語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯等問(wèn)題。其實(shí)不光是常人,就連很多語(yǔ)言學(xué)家都曾質(zhì)疑過(guò)這種方法的有效性,但事實(shí)證明,統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言模型比任何已知的借助某種規(guī)則的解決方法都有效。比如在google的中英文自動(dòng)翻譯中,用的最重要的就是這個(gè)統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言模型。去年美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局(nist)對(duì)所有的機(jī)器翻譯系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)測(cè),google的系統(tǒng)是不僅是全世界最好的,而且高出所有基于規(guī)則的系統(tǒng)很多。這就是數(shù)學(xué)的美妙之處了,它把一些復(fù)雜的問(wèn)題變得如此的簡(jiǎn)單??吹健稊?shù)學(xué)之美》,在感嘆數(shù)學(xué)的美妙與神奇之處時(shí),自然而然聯(lián)系到自己專業(yè)(地質(zhì)工程而或巖土工程)中的數(shù)學(xué)應(yīng)用?,F(xiàn)在找文獻(xiàn),搜索期刊一大堆基于數(shù)學(xué)的專業(yè)文獻(xiàn),灰色數(shù)學(xué)的、模糊數(shù)學(xué)的、非線性的、系統(tǒng)的,等等,這么多的數(shù)學(xué)的使用,促進(jìn)了一大批的文章,但這些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用究竟是發(fā)現(xiàn)了哪些問(wèn)題?還是解決了實(shí)際問(wèn)題嗎?還是僅發(fā)了文章,滿足了需求?現(xiàn)實(shí)是文章好發(fā),用著難用,解決問(wèn)題還得傳統(tǒng)的方法,那么是這些數(shù)學(xué)方法不行,還是用的太膚淺,根本沒(méi)發(fā)揮其威力來(lái)?如果沒(méi)有發(fā)揮出威力來(lái),那怎么用?怎么發(fā)揮?第四篇:感悟數(shù)學(xué)之美感悟數(shù)學(xué)之美(20100223 15:21:44)轉(zhuǎn)載標(biāo)簽: 斐波那契數(shù)列黃金分割文君螺線宇宙文化數(shù)學(xué)世界五光十色,數(shù)學(xué)172。——世界之美的原型,即宇宙間一切事物都可以歸納為數(shù)的關(guān)系。近代、現(xiàn)代的許多奇異的發(fā)現(xiàn)和科技進(jìn)步,有時(shí)是人類先用數(shù)學(xué)算出了它,然后才有了科學(xué)發(fā)現(xiàn)。大到宇宙,小到基因組合,數(shù)學(xué)都可以通過(guò)計(jì)算來(lái)認(rèn)識(shí)世界,并揭示蘊(yùn)藉其中的美。偉大的數(shù)學(xué)家往往高瞻遠(yuǎn)矚,宏偉的構(gòu)思由美作引導(dǎo),在前人研究的基礎(chǔ)上猜測(cè)求證,找出整個(gè)學(xué)問(wèn)的大方向?;仡檾?shù)學(xué)的歷史,能夠?qū)讉€(gè)不同的重要觀念自然融合得出的結(jié)果,都成為數(shù)學(xué)發(fā)展的里程碑。感受文學(xué)中的數(shù)學(xué)美數(shù)學(xué)家丘成桐喜歡將數(shù)學(xué)與文學(xué)進(jìn)行比較,他強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,良好的文化修養(yǎng),對(duì)培養(yǎng)做學(xué)問(wèn)的氣質(zhì)很重要。解除名利的束縛,使欣賞大自然的直覺毫無(wú)拘束地表露出來(lái),是數(shù)學(xué)家最重要的一種氣質(zhì)。他說(shuō):“我本人深受中國(guó)古典文學(xué)的影響。從《詩(shī)經(jīng)》我看到比興方法對(duì)找尋數(shù)學(xué)方向的重要性;吟誦《楚辭》和《史記》激勵(lì)起我對(duì)數(shù)學(xué)的熱情,向大自然追尋真與美的感受。”在文學(xué)作品中感悟閱讀和寫作的樂(lè)趣,感受語(yǔ)言和文字對(duì)人類智慧的升華,感受美好的文學(xué)作品對(duì)心靈的凈化。有真才有美。數(shù)學(xué)家用簡(jiǎn)潔嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)言解釋自然界的紛繁復(fù)雜,例如,人類的面部表情或肢體運(yùn)動(dòng)都可以用數(shù)學(xué)來(lái)描述,從中發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)涵的規(guī)律。以簡(jiǎn)馭繁,從樸素的外在表現(xiàn)得到美的感受,猶如一幅齊白石的國(guó)畫,寥寥幾筆,栩栩如生的自然美景便躍然紙上。又好比李白洋洋灑灑的詩(shī)篇“仰天大笑出門去,吾輩豈是蓬蒿人”寥寥數(shù)字,淋漓盡致地?fù)]灑出胸中的豪情。我國(guó)古代詩(shī)詞是華夏文明的重要組成部分,是文學(xué)的瑰寶。在文學(xué)這個(gè)百花園中,有些詩(shī)詞同數(shù)學(xué)時(shí)有聯(lián)姻,如把數(shù)字嵌入詩(shī)、詞之中,有的一首詩(shī)就是一道數(shù)學(xué)題。當(dāng)你在讀詞吟詩(shī)時(shí),既提高了文學(xué)修養(yǎng),又學(xué)會(huì)了解題,還能得到美的享受。例如宋代邵雍描寫春天里一路景物的詩(shī),共20個(gè)字,把10個(gè)數(shù)字全部鑲嵌其中:“一去二三里,煙村四五家。亭臺(tái)六七座,八九十枝花”。這首詩(shī)用數(shù)字反映遠(yuǎn)近、村落、亭臺(tái)和鮮花,通俗自然,膾炙人口,讀后使人如沐春風(fēng)之中。又如明代林和靖寫的一首雪梅詩(shī):“一片二片三四片,五片六片七八片。九片十片無(wú)數(shù)片,飛入梅中都不見”。全詩(shī)用表示雪花片數(shù)的數(shù)量詞寫成,讀后如臨其境,飛下的雪片由少到多,飛入梅林,難分是雪花還是梅花。清代紀(jì)曉嵐的十“一”詩(shī),據(jù)說(shuō)是乾隆皇帝南巡時(shí),一天在江上看見一條漁船蕩槳而來(lái),就叫紀(jì)曉嵐以漁為題作詩(shī)一首,要求在詩(shī)中用上十個(gè)“一”字,紀(jì)曉嵐很快吟出一首:“一篙一櫓一漁舟,一個(gè)漁翁一釣鉤,一俯一仰一場(chǎng)笑,一人獨(dú)占一江秋。”此詩(shī)寫了景物,也寫了情態(tài),自然貼切,富有韻味,讀來(lái)令人心曠神怡。東漢時(shí)期司馬相如與卓文君的愛情故事千古流傳,家喻戶曉。其中正是數(shù)學(xué)與文學(xué)融合的力量,使他們的愛情峰回路轉(zhuǎn),絢麗奪目,流芳至今。風(fēng)流倜儻的司馬相如告別新婚妻子卓文君,到長(zhǎng)安求取功名,說(shuō)是用不多久就來(lái)接妻子一同到長(zhǎng)安。可是,幾個(gè)月過(guò)去了,幾年過(guò)去了,司馬相如杳無(wú)音信。卓文君天天想、月月盼,望穿秋水,為伊消得人憔悴,終不見夫君把家歸。一日,倚欄遠(yuǎn)眺,忽聞馬蹄聲由遠(yuǎn)而近,想必夫君歸來(lái)
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