從線代學(xué)習(xí)說開去

國內(nèi)的線代教育缺了intuition。很多科目都有這種傾向,但線代是我感受最明顯的,因此就拿它說吧。
教材上來就講逆序?qū)?shù)、行列式,然后一步一步地構(gòu)建起整個線代體系,卻很少給出如“行列式到底是個什么東西”,“矩陣的乘法意味著什么”,“為什么二維的數(shù)陣就解決了那么多問題而不需要更高階的數(shù)陣”,等等的解答。而對這些問題的解答,就是intuition。
Intuition是直覺、圖像(是物理圖像的圖像)。它是一種基于經(jīng)驗的聯(lián)想,因而不那么嚴(yán)謹(jǐn),但對于我們理解問題、思考問題有很大的幫助。
拿“行列式是什么”舉個例子,它本質(zhì)上是線性變換前后,體積元的變化。比如一個N維體,經(jīng)過矩陣A變換后,變成了另一個N維體。前后體積為V1, V2,則det(A) = V2/V1。從這個角度來看下面這個定理:矩陣A不可逆等價于det(A)=0,就很容易理解了:你把一個體拍扁了,信息徹底丟失了,怎么可能再逆變換回去呢?
然而我們的教育不會告訴我們這些,因為中國主流的教育模式奉行的是蘇聯(lián)的那一套,就是重理論推演,輕intuition。大概既是出于嚴(yán)謹(jǐn),也是出于不屑。而美式教育則更重視intuition,這也是它們教材都超厚的原因。這兩種體系在培養(yǎng)頂尖理論專家上或許沒有高低,畢竟兩個國家都有相當(dāng)數(shù)量的大科學(xué)家。但對于更多更重視應(yīng)用而非理論的我們,我強(qiáng)烈建議在課外了解一些intuition,這可能會極大地簡化你的學(xué)習(xí)。途徑包括直接查,看大牛的文章(博客,知乎);看國外線代課程的Lecture note(比如那個特別經(jīng)典的MIT的線代公開課)。
但是,也不能過于依賴intuition,很多細(xì)節(jié)還是要自己通過做題、手動推演來掌握,不然考試就完了。
祝學(xué)習(xí)愉快。

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