數(shù)學與統(tǒng)計學院

學習數(shù)學究竟能帶來什么好處
2020-07-07 16:12:44 來源:審核:張旻嵩 瀏覽:
數(shù)學有什么用?

面對這個問題,世界華人數(shù)學家大會主席、著名數(shù)學家、哈佛大學教授丘成桐舉了很多例子:研究金融要學好數(shù)學,工程技術需要數(shù)學,生命科學研究需要數(shù)學,大數(shù)據(jù)的處理需要數(shù)學,與國家安全息息相關的密碼科學等也需要數(shù)學。
他說: 只有不懂數(shù)學的人,才會講數(shù)學無用論

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曾經(jīng)參加過一次科研活動,我所在小組課題的內(nèi)容主要是產(chǎn)匯流模型的研究和完善。
我們都知道,天下雨時雨水會落到地上,然后進入土壤里,使得土壤里的水增多,下大雨和下小雨對土壤里水變化的影響是不一樣的,那如何去定量去描述降雨對土壤里水分的影響?
產(chǎn)匯流模型,就相當于一個數(shù)學模型,輸入與降雨有關的數(shù)據(jù),我們就會得到土壤水的定量變化情況。
看導師給的論文時,里面密密麻麻的公式無疑再次說明:任何自然規(guī)律的定量描述是以數(shù)學模型(公式)為載體的。

如果對數(shù)學有著良好的理解,這些公式會讓你對自然規(guī)律的變化有著更加抽象深刻的認知,也有助于你應用這些自然規(guī)律做能帶來效益的事情。

更重要的是,數(shù)學是實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換的媒介,可以將無序、無用的、分散式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為通訊業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的信息資源

華為常務董事徐文偉曾經(jīng)說: 數(shù)學是開啟一切的工具,大數(shù)據(jù)流量疏導的基礎是數(shù)理邏輯算法。長久以來,法國誕生了無數(shù)世界一流的數(shù)學家,笛卡爾、帕斯卡爾、伽羅瓦、傅立葉……如果沒有傅立葉變換,可能就沒有現(xiàn)代通信的發(fā)展。
就連與我們生活息息相關的5G技術也是建立在數(shù)學應用的基礎上:

大家今天講5G標準對人類社會有多么厲害,怎么會想到,5G標準是源于十多年前土耳其Arikan教授的一篇數(shù)學論文?Arikan教授發(fā)表這篇論文兩個月后,被我們發(fā)現(xiàn)了,我們就開始以這個論文為中心研究各種專利,一步步研究解體,共投入了數(shù)千人。

十年時間,我們就把土耳其教授數(shù)學論文變成技術和標準。我們的 5G基本專利數(shù)量占世界27%左右,排第一位。
數(shù)學的本質(zhì)是對自然界變化規(guī)律的定量描述和信息接受轉(zhuǎn)化的媒介。

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2019年諾貝爾獎化學獎獲得者之一的Goodenough(古迪納夫),用他的科研經(jīng)歷再次證明了數(shù)學的重要性。

1940年,從小患有閱讀障礙癥的Goodenough考上了耶魯,一開始聽說當作家很吃香,于是準備學古典文學。但學了沒有多久就覺得自己學起來有些力不從心,便轉(zhuǎn)去學哲學,但學了沒有多久,又覺得自己的頭要爆炸了,只能轉(zhuǎn)去學數(shù)學。
不得不說,耶魯四年的數(shù)學學習為Goodenough打下了良好的數(shù)理思維,為他今后的發(fā)展奠定了基礎。
二戰(zhàn)結束后他進入芝加哥大學進修,從事凝聚態(tài)材料研究。后來歷經(jīng)波折研制的鈷酸鋰材料,背后離不開無窮無盡的數(shù)學理論,而沒有這種材料,就沒有鋰離子電池的發(fā)明和廣泛應用。
改變二十世紀的重大科技有兩種:一是晶體管的發(fā)明,沒有晶體管就沒有電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展,二是鋰電池的發(fā)明,沒有鋰電池就沒有相機、手機、筆記本電腦、電動車等可移動便攜電子設備。
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未來的時代風起云涌,信息技術的變革日新月異,數(shù)學的重要性依然不會缺席。
大家可能都聽說過中國福布斯富豪榜,從上榜富豪及其背后企業(yè)的歷史變遷中我們可以窺探時代的變化浪潮:
誰成夠為高端的科技人才,掌握精湛的科技素質(zhì),可能會在未來的就業(yè)競爭和生存中占有更加重要的優(yōu)勢。
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數(shù)學如此重要,我們又該怎么解決這個困擾多年的難題:如何學好數(shù)學?
心理學家安吉拉··達科沃斯,是麥克阿瑟天才獎獲得者,曾經(jīng)在TED演講上分享了她關于決定一個人能否成功的最重要因素是什么的調(diào)查成果。

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認知決定思維,思維決定目標,目標轉(zhuǎn)化行動,行動帶來結果。愿我們都能提高對數(shù)學重要性的認知,以終為始倒推我們當下的成長。

 

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