數(shù)學與生活

黃銀? ? 21數(shù)本3? ? 18788721047

? ? ? 戰(zhàn)爭是?極端?段解決爭端的極端?法,它也是?種政治。當今,數(shù)學中的運籌學、控制論、信息論對戰(zhàn)爭勝負都起到了重要作?。在第?次世界?戰(zhàn)中,英國和美國都成?了運籌?組,研究雷達提供的信息與戰(zhàn)?機的協(xié)調,研究搜索潛艇、兵?分配、投放深?炸彈等??。把研究成果應?于對法抗西斯戰(zhàn)場上,曾經(jīng)屢建奇功,這就是我們所說的運籌學。?前,運籌學包括有博弈論、排隊論、決策分析、圖論、庫存論、搜索論、數(shù)學規(guī)劃論、可靠性數(shù)學理論等許多分???刂普撘彩?戰(zhàn)中研究預測飛機位置和過濾噪?、復原信息問題,即“預報問題”和“濾波問題”??刂普摰膭?chuàng)始?是?名??的數(shù)學家納維。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,戰(zhàn)前要?蒙卡羅?法建?數(shù)學模型,對雙?軍事實?、政治、經(jīng)濟、地理、?候等因素進?模擬。選擇出對??有利的作戰(zhàn)?案。如1991年的海灣戰(zhàn)爭前,美國擔?伊拉克點燃科威特的油井?引起全球污染,科學家們利?流體?學原理及熱傳導?程建?了數(shù)學模型,經(jīng)過計算得到的結論是不會引起全球污染。有?說,海灣戰(zhàn)爭就是數(shù)學戰(zhàn)爭。

? ? ? 數(shù)學在物理學中的滲透和應?最為突出。?頓把地?上的物體間的引?和天體間引?統(tǒng)?起來,麥克斯韋把光波和電波統(tǒng)?起來,都是借助數(shù)學的結果。愛因斯坦發(fā)明的?義相對論,正是?到了黎曼?何。

? ? ? 在上個世紀50年代,數(shù)學家?微分?程建?了?物模型??茖W家們發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(即DNA)的雙螺旋結構在細胞中呈扭曲、擰、打結和套圈等形狀,采?把DNA的扭結打開,再把它們復制出來的辦法去了解DNA的結構,這正好是數(shù)學?代數(shù)拓學中的紐結理論研究的對象。1976年以來,數(shù)學家與?物學家合作,運?統(tǒng)計學和組合數(shù)學來了解DNA鏈中堿基的排序取得了可喜的成果?,F(xiàn)在研究?理現(xiàn)象、神經(jīng)活動、遺傳學、?物學都離不開數(shù)學和電?計算機。

? ? ? 數(shù)學在醫(yī)學中都有?泛的應?,20世紀60年代,醫(yī)院?出現(xiàn)了CT掃描儀,使醫(yī)學診斷更準確。CT的發(fā)明者科馬克在計算?體不同組織對X射線吸收量的數(shù)學公式時,正是?到了積分?何中的拉東變換,這是發(fā)明CT掃描儀最關鍵的?步。隨后,亨斯菲爾德發(fā)明了第?臺電?計算機X射線斷層掃描儀??岂R克和亨斯菲爾德共同獲得了1979年諾貝爾醫(yī)學?理學獎。我們看到,數(shù)學與各門科學聯(lián)系越來越緊密,形成了?系列交叉科學。如數(shù)學物理、數(shù)學化學、?物數(shù)學、數(shù)理經(jīng)濟學、數(shù)學地質學、數(shù)理?象學、數(shù)理語?學、數(shù)理?理學、數(shù)學考古學等。

? ? ? 電?計算機是數(shù)學與?程技術相結合的產物。20世紀中葉,?速電?計算機的發(fā)明和使?對?類?明的影響?常深遠。20世紀40年代末和50年代初,數(shù)學家馮?諾依曼設計并制造出存儲程序計算機—ENVAC。提出現(xiàn)代計算機設計思想的數(shù)學家還有圖靈,圖靈從數(shù)學上證明了制造通?計算機的可能性。從馮?諾依曼和圖靈研制的第?代晶體管計算機起,已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的第四代超?規(guī)模集成電路計算機??梢钥隙ǖ恼f,進?步研制新型計算機,如?規(guī)模并?計算機、光學計算機、量?計算機、?物計算機、神經(jīng)?絡計算機等,都離不開數(shù)學知識、數(shù)學理論和數(shù)學思想?法。

? ? ? 由于電?計算機的出現(xiàn),理論、實驗、科學計算已經(jīng)構成當代科學研究的三??柱。計算機有如此?凡的功能,主要的是因為有?凡的軟件。計算機是由硬件和軟件兩部分組成的,如果說硬件是他的軀體,那么軟件就是它的靈魂。軟件的核?是計算?法,所以說計算機技術是就是數(shù)學技術?,F(xiàn)代科學技術的突出特點是定量化,只有運?數(shù)學知識、數(shù)學思想和?法才能定量化。定量化是指?們從實際中提煉數(shù)學問題,抽象為數(shù)學模型,?計算機求出模型的解或近似解,然后回到現(xiàn)實中進?檢驗,必要時修改模型使之更切合實際,最后編制成計算機軟件,以便得到更?泛的應?。?精度、?速度、??動、?質量、?效率是?技術的主要特點,?技術是通過數(shù)學模型和數(shù)學?法并借助計算機的控制來完成的。我們看?些例?:借助數(shù)學?法和計算技術,天體?學獲得了巨?的成就。如,天?學家們應??頓定律和?速計算機,已經(jīng)預測了太陽系在未來2億年內的運動情況。1997年,IBM公司制造的“深藍”計算機擊敗了國際象棋世界冠軍——卡斯帕羅夫,世界為之震驚。“深藍”計算機有這樣?的?平,主要是由于應?巧妙的算法以及?速的計算。計算機發(fā)展的最終?標是?機器代替?的智慧。定理機器證明取得了巨?成就。1960年美籍中國數(shù)學家王浩,在?臺速度不?的計算機IBM704上證明了羅素——懷德?海《數(shù)學原理》中?階邏輯部分的全部350條定理。1977年,中國數(shù)學家吳?俊實現(xiàn)了初等?何主要定理的機器證明,并證明了初等微分?何中?些主要定理可以機械證明的結論。吳?俊的?法形成了中國特?,國際上稱為“吳?法”,使中國學者在數(shù)學機械化領域處于世界領先地位。

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內容提示】社區(qū)部分內容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發(fā)布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務。

相關閱讀更多精彩內容

友情鏈接更多精彩內容