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1 # 小數點9464
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2 # 使用者383219457212938
整個宇宙都是用數字組成的,人的靈感來自於數字,如果一個人真正能和宇宙數字結規,整個宇宙就象你眼前的一朵花,一棵樹,或是任何一件物一梓,似乎能統領整個宇宙。這就是數的概念。
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3 # 數學興趣愛好者
謝邀!關於數學的本質和意義是什麼,一直以來都沒有一個明確的概念和定義,換句話說,不管是哪個數學家或者說其他人對數學的定義,都得不到多數人的認可,數學有諸多學派,每個學派都有其獨特的一種研究思想,與其他學派互不相容,甚至針鋒相對!回顧這麼多年學習的歷程,個人認為數學無處不在,甚至可以說其本質也不是能夠唯一認定的。
數學是諸多學科的統稱,或者說數學可以分為多種型別,我們所說的機率,幾何,空間,線性代數,數值分析,泛函分析,計算數學等諸多學科都可以說是數學的一個分支。不管這些分支如何,終究是解決實際問題的。
數學源自於生活,與我們的日常息息相關。我們學習數學的意義是什麼?個人覺得學習數學就是學習生活,學會用一種抽象的數學思維去理解生活。數學中點線面的概念構成了生活的空間基礎,數學中邏輯運算,法則運算,也是成為計算時間的一種方法。生活中無外乎時間與空間,數學也在於空間和時間等相關事宜的深入研究。
數學本質而言,無法用一個特定的具體的定義或者文字去描述,以前的數學大家也沒有對數學的本質有過研究,研究數學的人也沒怎麼去探討數學的本質,都是在數學的某個領域進行鑽研,數學經過多年的發展,已經是諸多領悟的結合。或許只有發明數學或者定義數學的人才明白其本質吧。
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4 # 自然風57778401306
數學是古人發明最早的東西,從簡單的繩節計數到現在形成數學規模的廣泛應用,是推動人類歷史文明前進的動力。數學的本質還是實際應用,範圍很廣,跟平常的生產與生活關係密切,有很多事物離不開數學,我們平常人不用筆算也會心算,簡單的加減乘除,現在多用於方便的電子計算器。買賣找零,完成土方,工程設計和施工量,特別是機械設計和電子製造業,航空天文地理等等,都離不開實際應用數學。往深處討論,數學有一套完整的理論體系,跟幾何、物理、化學分子的計算都有內在聯絡,數論的複雜概念都源於人的大腦,像複製的數學魔鬼,讓你難以識別它的真面目。但是數學的本質還是實際應用為好,意義是向深處討論的問題。
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5 # 卓子95120004269
數學是上帝的語言,數學是永恆真理,數學是意識的產物也是宇宙的客觀存在,是人類征服宇宙的工具,沒有數學世界將一片朦朧,
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6 # 語境思維
這個問題,莘莘學子當琢磨,理工學者須吃透。先給出我的答案,然後逐一解釋,最後警惕走火入魔,共有七個標題。
代數抽象,是統計思維的精髓統計抽象,即不考慮樣本個性差異,只考慮樣本的共性特徵,對樣本進行統計操作,包括:統計總量、統計分組、統計分析、統計圖表。
某類事物的存在形式是千差萬別的,但他們的共性:都是相對獨立的個體、個數、單位1。
看看:1個男人+1個女人=2個人;1個狗+1個貓=2個寵物;1個大黑狗+1個小花狗=2個狗;1個聖人君子+1個流浪狗=2個哺乳動物...
再看:1個電子+1個質子=2個粒子;1個地球+1個太陽=2個天體;1個伽瑪線光子+1個紅外線光子=2個光子...
顯然:若干個單位1,就是“數”。畢達哥拉斯說“永珍皆數”,統計是最基本的數學邏輯。
然而,形式邏輯≠數學邏輯,唯象思維≠數學思維,抽象事物並不存在。
悖論:白馬非馬,因為抽象的馬不存在,沒有個性的馬不存在。
幾何抽象,是微積分思維的精髓微積分抽象:即把自然的曲線元素,變成人造的直線元素,把自然的漩渦元素,變成人造的圓弧元素。
物體的結構,都是不規則的橢球。植物的花粉與種子,動物的精子與卵子,微生物的孢子與泡囊,無機界的沙子與晶胞,太空中的塵埃與星體,可以做“球模型”的幾何抽象。
物體的運動,都是不規則的流線。自然界不存在直線運動。指紋、年輪、神經、蛛網、海螺、河道、湍流、雲湧......皆無純幾何軌跡。
然而,在這些繚亂走向中:當你擷取相當小片段,它們就是一段圓弧;當你擷取足夠小片段,它們就成了一節直線。
無論多麼雜亂無序的繚繞,都可以因為“片段→差分→微分”之幾何抽象手術,變成極簡的線與弧,變得規規矩矩而聽由處置。這就是幾何抽象的神奇魅力。
拓撲抽象,是符號思維的精髓拓撲學或形勢分析論,研究幾何空間在連續改變形狀後還能保持不變的共性或抽象性,通俗的講,研究“萬變不離其宗”。
拓撲抽象的主要指標有:連通性、緊緻性/仿緊性、定向性、一致性、分離性。例如:就連通性:球面=平面≠環面;就定向性:曲面=平面≠莫比烏斯曲面/非定向性。
筆者的符號,是廣義的形勢,諸如模擬圖形、表現形式、空間結構、流形樣式。
拓撲抽象,在高科技充當重要角色,如:計算機圖形學、超導超流技術、機器人仿生。詳細資料請搜關鍵詞#拓撲學#。
過分抽象,導致數學唯心主義抽象,只是一種理念、範疇、智慧、技巧、工具、方式、方法,只能用來統計與模擬,不能強加於自然界的具體事物,不可過度消費抽象工具,否則會走向數學唯心主義的旁門左道。
現代物理學,大刮數學風,過度使用廣義拓撲理念創造物理模型。例如:宇宙爆脹論、有界無限論、粒子零維論、糾纏超距論、平行宇宙論、高維弦理論,都不免有點走火入魔。
數學充當邏輯思維的工具表現在數理邏輯,如幾何證明、代數操作、邏輯運算、數學分析、資料結構、邏輯電路方面。
數學充當物理表達的工具尤其表現在物理實驗(包括化學實驗)的定量分析、建立變數關係的解析式/公式/方程上。如果沒有數學表示式,科研與八卦無異。
數學充當應用技術的工具人類一切物質技術裝備的設計與製造,都離不開數學工具與數學方法的支援。可以說,數學是技術的靈魂,尤其是超精細與高尖端的結構與程式設計更需要高階數學工具的支援。
物理新視野,旨在建設性新思維,共同切磋物理/邏輯/雙語的疑難問題。
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7 # 一學堂王老師
取決於不同人對於數學的認識,其實也是一個人的數學觀。如果數學的本質和意義再具體些,換一種說法,那就是數學是什麼?學數學是為了什麼?我是王老師,致力於小學數學的精品問答!我想這兩個問題,你問不同的人會得到完全不同的答案,作為一個知識體系,小初高的重要學科,數學教育的目的透過學習知識獲得與年齡特點相適應的、必要的基礎知識、基本技能、基本思想和基本活動經驗;發展發現和提出問題、分析解決問題的能力;瞭解數學的價值,提高學習數學的興趣,增強學好數學的信心,具備初步的創新意識和科學態度。這其實就分了很多層次。
個人覺得數學思想是數學學習的精髓,思想創造方法,其意義在於提供給我們解決問題,理解世界的一種邏輯體系。
如果你覺得回答太空泛了,那就一起思考下我們學習數學的目的吧。
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8 # 湖泊廣闊
數學的本質是,高度抽象化、精細化、細緻化、數量化地描述事物的量變規律,對世界事物量化描述。
語文說事物是很多很少,數學說事物是幾?是多少?所以是數量化,精細化描述世界。
每一組數量發展變化都有一定規律,所以產生了數列,產生了函式,產生了直線曲線,產生了微分,積分。數學的中心任務,就是揭示數量的變化發展規律和數量關係!比如黎曼猜想,哥德巴赫猜想等。數學的意義就是尋找各系統的數量變化發展規律公式,從而掌握認識世界的量變質變和事物的發展演變規律!
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9 # 聖劍17
數學本質意義是什麼!提問很簡單哈
數學由此從語言文字方法手段以及事物的存在以及存在的形式中體現出來。數學是邏輯,是對應,是體現,是時空佔有,是事物存在的精神形式。
一切法都是空性,有空性道現實性的一切存在逐漸可以用數學的理念符號來對應表示。事物由此精神化,事物由此空性化。
數學是事物統計,記述和存在的精密對應,數學可以表示事物發展變化量變存在。
數學是人類智慧和理性文明的象徵,數學是人類文化的精神化物質的產生和存在。是人類經驗總結和邏輯提升。
數學具有空法的特點,具體的演算法和具體的事物對應。當零正和零負是一段時空的時候。人類意識能力具有了錢多唯有的體現。數學體現於具體事物而直接。
社會生活實踐需要建設,其中包括了商品貿易,地理距離,建設規範,摻雜比例,建設需要精密,精密需要全域性對應。於是世界各國先後都有了數學和算數的具體。要說數學還是人類具有高等數學存在以後。數學更加精密和完整。同時數學也證明了語言邏輯可以更博大的範疇。
寫下來有待自己今後思考。哈哈
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10 # 韭菜新絲路
#哲學# #數學# #邏輯#
數學是人類研究自然的產物和解決問題的方案,比如觀察空間,就出現了幾何維度的概念,有2維,3維(長寬高)甚至加上時間為4維的概念。人類觀察事物的運動規律,比如光速,火箭運動等,就出現了微積分極限運動的概念。人類觀察事物之間的關係和變化,就出現了代數,就是匯入的未知數x來了解一個結構的變化關係。至於為什麼最後要把未知數x變成阿拉伯數字來計算,那是因為我們需要量化的結果,也就是一個確定的數字,為我們生活中的各種任務起到決策和指導的作用。
數學之所以難,原因是你需要抽象的深度理解大自然事物的內涵,抽象之所以難,那是因為華人普遍教育的問題,很多學文科的實際上從小就沒有接受過很多抽象概念的訓練。比如你想要看書,你從小學習拼音,然後認識每個字的內涵,久了之後自然就會掌握基本的閱讀能力,這中間雖然也抽象,但是抽象的較淺,一旦面對更深入的複雜化數學抽象,任何所謂難理解的東西都是太抽象化,很多人說看不懂哲學書,佛經等也是同樣的問題,你的頭腦本能的機制是拒絕理解,這時候你就會覺得很難,頭痛等等,嘗試幾次後就會有放棄的想法。但是這個過程是大腦騙你的過程,實際上如果你瞭解大腦的運作基礎,一些認知行為心理學,那麼你就不會被它欺騙。任何複雜抽象的學習講究的是堅持,基本功和學習方法。很多人會堅持,但是不知道怎麼掌握基本功和學習方法,想用學習文科的頭腦來了解數學的抽象,那麼這個過程會是艱難的。因為你理解的背後邏輯是不太一樣的。所以想要學習數學,我認為要先學習哲學,哲學背後的終極思想,比如辯證,什麼是智慧,深入思考問題和最重要的邏輯學。數學的抽象背後就是邏輯學,也叫數理邏輯,它的邏輯思想叫演繹法,不懂的可以自己查查維基百科什麼叫演繹法,三段論什麼的。
我建議如果你想要學習好以上這些基本功,那麼你必須閱讀些有數學背景的和邏輯學方面的書籍,你才可以訓練你的大腦儘可能邏輯和抽象化的思考問題,有了這些基礎,系統的學習數學就相對簡單多了。
那麼為什麼普通人想要學好數學卻發現老師講的聽不懂呢?
這裡面有2個問題要分析,聽我娓娓道來。
1)你自己基本功不紮實的原因,如果沒有很好的哲學思維,也就是理性和邏輯思維,那麼你的大腦是很難消化這些抽象資訊的。單隻做到這一點,就需要大量的閱讀數學基礎類的知識,這也許需要好幾年的時間,而且還因人而異,因為後面還有學習方法論,如果掌握了有效率的學習方法,那麼學習知識的時間就會縮短。比如,我經歷過10幾年大量的閱讀經驗,幾乎什麼書都看,早年對宗教很感興趣,做了很多這方面的閱讀和思考。後來是閱讀哲學,經濟學,然後是數學。我掌握了很多怎麼快速學習和記憶的方法,以前比如看一本商業的書大概要2個禮拜,現在大概只要3-4天,這裡面就牽涉到一些怎麼積極學習的方法論。當然,越抽象的書越難,要消化所花費的時間也就越多。
2)教你老師的問題。實際上,很多老師只是理解數學的理論,但是他們也許並不完全瞭解人類的大腦工作機制和怎麼做好教育的問題。佛教地藏經的地藏菩薩有一句話是”地獄不空,誓不成佛,我不入地獄,誰入地獄”。這句話給我們的啟示是你要了解眾生的苦和眾生的內心深處的感受。那麼延伸到育人子弟,如果你不能做到將心比心,因人而異的感覺,你怎麼可能教育好你的學生呢?也就是說不同的學生,他們的內心世界不太一樣,理解的角度也不太一樣,你需要更好的講解這些抽象的概念,讓他們能夠理解到背後的精髓,能夠舉一反三。一般的老師講解的方法偏向理論性的,也就是抽象的部分,沒有深入基本功的學生是很難理解的。
那麼怎樣講解才能讓學生的大腦更愉悅的接受和理解這些抽象資訊呢?
我認為最簡單的理解和能夠讓大腦記憶的方法叫”連線記憶法”。你想想連線是個什麼概念?你每天的吃喝玩樂你應該不會忘記吧,應該很容易理解吧!那是因為這些事情每天都跟你產生連線,它是一種直覺的直接感覺,你的大腦從DNA進化以來就記得它,它太熟悉了,所以大腦能夠理解和記住它也不會感覺到頭痛。那麼在講解抽象數學概念的時候,你需要用到的是類比法/比喻法等等。如果你熟悉古代大儒們怎麼講解一些難理解的概念,他們用的都是這些方法。比如佛陀,他經常用的就是方便法,因為要理解佛的法也很抽象,那麼佛在講解佛經的時候必須用比喻來讓普通的大眾能夠理解到佛法的思想,他的思想總結就是要理解宇宙無常變化的因緣法。這些比喻教學用到的方法都是連線大眾日常生活中熟悉的東西,讓他們的大腦容易接受,然後自己以後再慢慢思考和悟到更深入的道理。如果你注意網上比較受歡迎的講解知識類節目的主持人,實際上他們用的都是類比,連線的方法,讓大眾能夠理解到較難的概念。比如,兩性關係是刻印在我們人類DNA進化裡面的,如果你把那些很難的知識點用兩性關係類比法連線起來講解的話,你會發現大眾的接受度有多高,他們可喜歡呢!這就是為什麼微博上每天熱搜榜都會出現關於兩性關係八卦話題的原因。
在這裡我推薦幾本書,自己讀過受益匪淺,我自己學習數學的過程就是從閱讀它的歷史程序和研究它的抽象邏輯開始的。
數理哲學導論,西方文化中的數學,柯匹的邏輯學導論,數學是什麼,一些數學理論歷史發展的書籍等等。每一個數學理論的發展背後都有複雜的歷史和研究價值,瞭解這些內容後才能更好的理解數學理論和公式背後的故事內涵。
還有,我是數學新手,不是大神,不懂的還很多。以下先說說我知道的一些數學基本抽象概念。
1。它不只是加減乘除,平方,開方等一般人買菜用到的基礎運演算法則。
2。任意數字/字母可以不涉及具體的內涵,它們涉及的是抽象和模擬推理。
3。推理需要定義公理,問題描述,限制等條件。
4。數是模擬大自然混沌並找出規律的一個過程,我們所說的量化通常在實際經濟應用中才用到。有些研究只涉及純粹的內容,比如數論。
5。數有不同內涵,性質等。比如整數,負數,實數,虛數,複數,有理數,無理數,奇數,偶數,質數,素數,代數,函式,極限等等很多不同數的定義,這些是研究數學規律的基礎。
6。數是大自然規律的模擬,數學是研究這個學科發展過程的哲學理論。
7。數學是一切學科的基礎,因為它可以靠大量統計,計算,模擬來量化得出相對靠譜的科研結論。
8。代數是對大自然未知結構的一種求解方法,它是幾何的總稱,它可以用任意字母代替。
9。函式是一種變化值的集合,記為f(x), 也可以用其他符號來表示。x輸入任意值會等於相對的y值,公式為x+任意值=y,也可以畫圖來表示x和y的關係。
10。幾何也就是我們大自然物體3維的概念,有長寬高。加上時間的話可以理解為4維。一般的幾何有點,線,面,和角。它主要研究的是空間的區域關係以及度量。
11。圓的概念來自於人類對太陽和地球週轉的觀察,它是一種迴圈的概念。圓周率是無理數,它衍生出了極限的概念。
12。極限概念:它可以理解為大自然各種現象運動的力量,它是一種不斷變數的關係,它的數的量化可以沒有盡頭,它衍生出來的學科叫微積分,它通常應用在不斷變化的運動工程中,比如火箭發射的軌道運算等。
13。三角形:它涉及的是三角函式,它是研究角和邊的關係,它也涉及和圓的關係,是一種迴圈的概念,稱為週期函式。週期就是迴圈的意思,比如地球圍繞太陽作圓周運動,開始為起點,到終點後又會碰到起點。也可以把三角看出一種方程,方程的意思是平衡狀態。比如1+2=3,其中1是一個邊,2是一個邊,3是底邊,3個邊加起來就是一個三角形,它是一種互相平衡關係的狀態。
14。碰到複雜的數學公式,普通人注意的是字母看不懂,從計算的角度思考問題,其結果是大腦難受而放棄學習。聰明人更在意的是這個公式的規律,而不是死記硬背,然後再來看每個字母的內涵,它屬於哪個數學分支,瞭解了哪個分支後,在大腦裡面再調出來那個分支的資料庫來解答這個問題,最後理順了關係,前因後果,才是運算。這後面涉及的理論思維很多,比如對數的哲學思維,歷史觀,分析推理能力,每個分支的瞭解,宏觀思考,字母模擬內涵,各個擊破等等。
15。想要學好高等數學,你的大腦要先宕機,後重啟。要先忘記基本的加減乘除概念,從更高的哲學角度去思考人類發展出來這些理論的依據,以及當時的歷史淵源等,這就意味著你必須閱讀很多基礎的數學歷史的哲學書籍,來了解當時的數學家/哲學家怎麼研究數學的前因後果,以及他們當時的分析思維等等。
很多人覺得某些少數人能理解高數,能解題就羨慕的不得了,覺得他們是學霸。但我卻不這麼認為,我覺得解題固然重要,它涉及的是應用層面的問題,但是更重要的是對數學這個學科背後整體思維的經典瞭解,因為它是一種抽象模擬大自然的過程,那麼你可以把它運用到任何學科去,它是一種讓你可以快速的學習和掌握其他學科的鑰匙。一個人想要成為大師,那麼他需要的能力是會舉一反三,融會貫通,形成自己的思維體系,生產出新的知識以供後人乘涼。
16。一些人工智慧的基本概念分析
未來是智慧的世界,所以也許你還想要掌握這些未來的知識點。它實際上指的是深度學習的概念內容。想要學好這門科學,我還是覺得首先得理解哲學類的學問,原因是哲學是集大成的東西,掌握了這個底層心法,就掌握了學問和邏輯的本質,那麼你學任何東西都會無往不利,也就是好處多多。
其次是理解一些高數的基本內容。你要掌握機率論,也就是統計學,因為很多演算法得出來的結果是大資料統計的結果。雖然名字叫神經網路,其實在邏輯上和我們大腦的神經模擬沒有太大的關係,原因是研究人的科學比這複雜多了,人類從古到今都在思考和研究人到底是什麼,從而衍生出宗教,形而上學,哲學,科學,心理學等等。但是到目前為止還是沒有完全搞懂人到底是什麼?其次你要掌握的是微積分,就是研究事物極限運動/變化的一個極小值。還有一些對集合論的基本理解,一些對歐幾里得幾何空間線性變換概念的理解。最後就是線性代數,線性的大概意思是一個集合裡面的元素以固定較小比例的值增加,元素互相之間形成一定比例的關係,畫出線的話是直線,它假設事物的發展是線性的,也就是以較小比例變化的發展,而不是以較大比例變化的發展,比如平方後的值,它不是線性的。代數就是插入未知數x來研究這些元素互相之間的變化關係。深度學習最後的統計結果要了解的是不同維度資料之間的比例和關係,比如你要理解目前中國的通貨膨脹是由什麼引起的?那麼你需要的維度資料引數也許是 1)美聯儲利息政策 2)目前的中美貿易戰 3)美國和中國政府決策的比較結果,等等。這就是一個三維圖和通貨膨脹的關係。大多數的深度學習統計結果其實並不涉及真正的3D空間概念,而是對不同資料維度之間的關係和比例的量化分析。
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11 # 江南之音82137952
數學本質和意義就是讓世界規範有序,精準執行。如果說文字語言是為了表達和描述感覺和聲色形象,數學也是表達描述世界的秩序和精確的時空建構或者微觀執行規則。沒有數學的世界註定亂七八糟!
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12 # 洪物質
數是人類思維對物質運動持續性的表述。時間是人類思維對物質運動過程的概念,計量時間就是計量物質運動的過程。空間是人類思維對物質運動態轉變 的概念,計量空間就是計量物質運動的態轉變的維度。 假如沒有物質運動,就沒有數量概念,那麼空間沒有大小,時間沒有來去。同樣沒有時間和空間概念數學沒法展開,數是相對的,要有參照量,才有意義,如果不設參照量,數只有無限大或者無限小。
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13 # K線方程
數學的本質是描述某事物在一定條件下的運動規律,而任何運動都有其自身的運動規律,而數學是其運動的表現形式,這個形式可以是精確的也可以是模糊的,對應於精確數學和模糊數學,事實上,模糊的要遠遠多於精確的,科學家的工作就是發現並找到其運動規律,即運動的數學模型,從而利用這些規律。
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14 # 夏江魔影
數學是研究數與數之間形與形之間以及數與形之間的關係的一門學課。它是一切自然科學規律,從質變到量變或從量變到質變的整個運動過程的具體體現!是研究所有自然規律的基石。
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15 # 東郭先生888
把事物的本質特徵抽象出來,用符號表示,並在人類的思維中進行嚴密邏輯的推斷,對事物以後的發展變化進行理解和預判。
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16 # tsz16
用數學的方法探知事物的本質。用數學的方法研究世界解釋世界。當用數學的方法對世界事物進行研究時,產生的結果也是數學的型式。現在的數學方法都是在探究宇宙事物中建立起來的。不管是高等或初等的數學方法,都是這樣建立的。說到其本質是什麼,就是一種描述事物的語言。其意義就是數學能夠描述今天的或未來的事物,推測事物的發展。引道人們的行為。理智的把控人類正常發展。
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17 # Nick8354
數學的最高本質是”誠信(integrity)語言符號”。
數學的次質應該是描述大自然廣宇宙平行空間微粒子間相互關係的語言符號及符號組合。
數學最初來源於物理,最早是個體意識自覺”獨立”後數數(自然數的誕生,最原始的抽象化即區別個體);然後是排序和基本運算;再後來代數,或再後來就是幾何;再後來就是分析,再後來就是集合。何時數學源頭”生化”、源頭”人文”等領域方面破土而出茁壯成長,那必將是人類科學和文明的新臺階(到那時,人類自身將從科學上區別於普通的事物或物質,人類社會也將被更人性化地理解和干預)。
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注:我的哲學觀點就是我們所感知認知的世界是一個“多維空間”的緯度“塌陷”即降維後的三維空間(時間另行理解),從而展示出“確定性冗餘”。
☕️
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18 # 愛你的4971
數學就是迷路時可以用來找到你要去的地方,比如門牌號,單數在街巷的一邊,偶數在另一邊。
數學解決了文字不能解決的問題
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19 # 羅煒1428
數學 以公理和理想假設為基礎,邏輯推導得出知識的學科。
物理 以觀察到的資料為基礎,設定模型和少數定律統一解釋資料的學科
化學 研究分子級別的相互反應的規律的學科
生物 研究細胞或以上級別的行為規律的學科
心理 研究人個體的意識規律的學科
社會學 研究人群體行為特點的學科
哲學 研究思考的規律,追尋本質
文學 用語言創造情景,提供代入感
音樂 用聲音調動情緒
舞蹈 用肢體動作展現美
演員 模擬故事情節,提供代入感
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20 # 墨白孫
掌握數規律代表生活存在規律,運用它,應用它,不斷創新使用它,伴隨著自然和社會的科學不斷髮展而共同或帶領人們前進。
回覆列表
謝謝悟空的邀請。這個問題的回答大概只有像克萊因、亞歷山大洛夫、彭加勒、希爾伯特這樣的大數學家才能真正回答。想認真瞭解什麼是數學,需讀下亞歷山大洛夫的《數學:它的內容方法和意義》,以及克萊因的《古今數學思想》。至於一般的瞭解,可以看一本數學史方面的書。
現代文明離不開數學,數學古老,而現今還煥發出異彩。可以講數學是人的大腦的最高成就。
在古代的埃及、印度、古巴比倫數學是伴隨農耕文明而誕生的,數學一開始就是為了解決社會生活的需要:記點食物,丈量土地,天文曆法等。早期的算數、幾何幾乎都是具體的問題。智者把解答方法傳下來,或做成計算表格,以備方便應用。這些知識是古代教育的必修科目,無論中國的六藝還是古希臘七藝數學知識都是重要的知識。
只有古希臘人第一個將數學知識變成系統的知識,最著名的便是歐幾里得的《幾何原本》。
談到這裡,我們來回答數學的本質和意義。
人類與自然界其餘事物的區別在於,人是有意識的存在。而意識一直在無止境的發展。
數學是大腦對自然界萬物的“數”和“空間”的抽象認識。宇宙無非就是“時空”,而”時空”都可以用“數”描述,因而畢達哥拉斯“萬物皆數”,無疑就是數學深刻的本質。數學的本質即是“數”。
“數”是人大腦抽象出來的概念,它是有意義的嗎?
“自然數”班裡一共有多少人,書包裡有幾個本子,顯然是有意義的;手中空無一物,可以記作“0”;借了小王100元錢,於是小王增加了-100元;測度正方形的對角線與邊長之比,產生無理數√2,圓周與直徑之比產生超越數π;複數開方產生虛數i,虛數的意義是平面座標i=(0,1);複數的幾何表示是向量,空間向量不過是三維座標;最後有四元數,這個在機器人描述時是必需的。有了數,便有變數、函式、無窮級數、極限、解析幾何、微積分等等學科的產生
以上所講都是在數學自身而言。下面我們談一下,沒有數學就沒有現代科學技術。
牛頓的《自然哲學的數學原理》是第一個以幾何學語言寫的經典物理學著作。對開普勒三大定理給出幾何學的證明,並推匯出萬有引力定律。麥克斯韋的電磁通論是用微分方程表達的。整個電磁學的全部奧秘就是在麥克斯韋方程組中。愛因斯坦的廣義相對論的基礎是非歐幾何。等等。
各位也許以為上面太高大上,似乎數學與日常工作無關,那可就錯了。
程式設計師要與演算法打交道;電工天天生活在三角函式和向量的表述中(否則你連加減法都沒法做):控制工程師,天天腦子裡都是拉普拉斯變換,他不會去接微分方程。可以說,所有的與工業、經濟的技術工作都需要數學,沒有數學,我們無法進入那些領域。