数学与社会的发展

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莫理循数学与社会的发展
数学源于生活,生活中充满着数学。现实生活中存在着大量的数学。数学是人们生活、学。数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具,这充分说明了数劳动和学习必不可少的工具,这充分说明了数学来源于生活,又运用于生活,又运用于生活,在社会生活中起着不可忽视的重大作在社会生活中起着不可忽视的重大作用。用。
从历史上看,从历史上看,数学曾促进人类思想解放。数学曾促进人类思想解放。数学曾促进人类思想解放。数学对思想的解放大约数学对思想的解放大约有两个阶段。第一个阶段从数学开始成为一门科学直到以牛顿为最高峰的第一次科学技术革命。可以说,峰的第一次科学技术革命。可以说,在这个时期中,数学帮助人类从在这个时期中,数学帮助人类从宗教和迷信的束缚下解放出来,从物质上、精神上进入了现代世界。这一阶段开始于人类文化开始萌芽的时期。这一阶段开始于人类文化开始萌芽的时期。在那时,在那时,尽管不少民族都有了一定的数学知识的积累,有了一定的数学知识的积累,数学还没有形成一门科学。数学还没有形成一门科学。数学还没有形成一门科学。数学的作用数学的作用主要是为解决人类的物质生活的具体问题服务的。一直到了希腊文化的出现,开始有了我们现在所理解的数学科学,开始有了我们现在所理解的数学科学,其突出的成就就是欧其突出的成就就是欧几里得几何学。由于当时世界各部分相对地比较隔绝,由于当时世界各部分相对地比较隔绝,这个数学文化这个数学文化影响所及大抵还只是地中海沿岸。希腊衰落,罗马人取而代之,这个文化的影响也逐渐转向东罗
马和阿拉伯人的地区。欧洲逐渐进入黑暗的中世纪。的中世纪。到新的生产关系开始出现,到新的生产关系开始出现,到新的生产关系开始出现,人类需要一种新文化以与当时人类需要一种新文化以与当时占统治地位的天主教相对抗,希腊文化又被复活了起来,形成所谓“文艺复兴”(这当然不会是原来的希腊文化)。数学直接继承了希腊的数学成就,终于成了当时科学技术革命的旗帜。到了牛顿时代,当时的科学技术革命达到了顶峰,科学技术革命达到了顶峰,而上帝的地位也下降到了低谷。而上帝的地位也下降到了低谷。而上帝的地位也下降到了低谷。当时的技当时的技术革命,其科学基础是牛顿力学,机械唯物论的决定论,其科学基础是牛顿力学,机械唯物论的决定论,是当时的科是当时的科
学技术革命的指导思想,学技术革命的指导思想,而数学是它的最主要的武器。而数学是它的最主要的武器。而数学是它的最主要的武器。当时数学的发当时数学的发展以微积分的出现为其最高峰,在这个时期确实取得了极其辉煌的胜利。数学也就不再只是希腊的数学,而成为全人类的数学文化。
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绿壳蛋鸡养殖前景在中国古代,徐光启开始翻译欧几里得的《几何原本》,康熙皇帝亲自主编过堪称为中国的《几何原本》的《数理精蕴》,都表明中国人正在开始脚踏实地地学习直接由希腊数学发源的新的全人类的数学。总之,这是一次伟大的思想解放运动。数学。总之,这是一次伟大的思想解放运动。1717世纪以后,现代的数学传入了中国,开始为中国人所接受,并与中国固有的文化相抗衡,成为中国人求发展求富强的思想武器,正是这个历史潮流的反映。
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第二阶段由18世纪末算起。到了那时,世纪末算起。到了那时,数学化的物理学、力学、数学化的物理学、力学、天文学已经取得了惊人的进展。但数学的重要性已经不如前一个阶段。能量的守恒与转化(与热机、热力学的发展相关)、细胞的发现,特别是达尔文的进化论,突出的几件成就出现,这样,数学自然从人们的视野中后退。们的视野中后退。数学家并没有停止探索,数学家并没有停止探索,数学家并没有停止探索,这里最突出的事例一是非这里最突出的事例一是非欧几何的发现,二是关于无限的研究。二是关于无限的研究。前者根本改变了我们对空间的前者根本改变了我们对空间的本性的认识。本性的认识。后者是由微积分的基础研究开始的,后者是由微积分的基础研究开始的,后者是由微积分的基础研究开始的,也说明从希腊时代也说明从希腊时代的芝诺悖论所揭示的有限与无限的矛盾是何等深刻。的芝诺悖论所揭示的有限与无限的矛盾是何等深刻。特别是非欧几何特别是非欧几何的出现是人类思想一次大革命。的出现是人类思想一次大革命。它仍然是一种思想解放:它仍然是一种思想解放:它仍然是一种思想解放:这一次是从这一次是从人自己的定见下解放出来。数学的这一进步在当时并没有超出牛顿力学的决定世界观,学的决定世界观,但非欧几何的确从根本上动摇了牛顿的时空观,但非欧几何的确从根本上动摇了牛顿的时空观,但非欧几何的确从根本上动摇了牛顿的时空观,为为相对论的出现开辟了道路。相对论的出现开辟了道路。
对数学本身更有深远意义的是,对数学本身更有深远意义的是,这两件大事这两件大事(非欧几何的出现和
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关于无限的研究)关于无限的研究)导致了对数学基础的研究,导致了对数学基础的研究,导致了对数学基础的研究,使人类第一次十分具体使人类第一次十分具体而严格地提出了理性思维能力的界限何在的问题。现在是否又到了一个新的阶段?我们暂时不必去回答。个新的阶段?我们暂时不必去回答。但是十分明显的是,但是十分明显的是,数学的发展确实给人类的生活开辟了新天地。确实给人类的生活开辟了新天地。这不但是指文化思想上,这不但是指文化思想上,这不但是指文化思想上,而且也是而且也是指物质上。指物质上。相对论的意义大概谁也不能低估了,相对论的意义大概谁也不能低估了,相对论的意义大概谁也不能低估了,如果再加上量子物理如果再加上量子物理(同样,没有第二阶段的数学的发展以及伴之而来的种种人类悟性的自由创造物,就不可能有量子物理),则现代的物理科学构成当代各种新技术的科学基础,这是谁也不能否认的事。这是谁也不能否认的事。人们都说下一个世纪人们都说下一个世纪将是计算机的世纪,其特征是人能够或多或少地模仿或复制人的思维。可是也只是因为数学发展到今天的高度,计算机才可能成为现实。
数学是计算机的基础,这也是为什么考计算机专业研究生数学都采用最难试题(数学一)的原因。许多天才程序员本身就是数学尖子,很多数学基础很好的人,很多数学基础很好的人,一旦熟悉了某种计算机语言,一旦熟悉了某种计算机语言,一旦熟悉了某种计算机语言,他可以很快地他可以很快地理解一些算法的精髓,使之能够运用自如,并可能写出时间与空间复杂度都有明显改善的算法。杂度都有明显改善的算法。计算机科学实际上是数学的一个分支。计算机科学实际上是数学的一个分支。
计算机科学实际上是数学的一个分支。计计算机理论其实是很多数学知识的融合,算机理论其实是很多数学知识的融合,软件工程需要图论,软件工程需要图论,软件工程需要图论,密码学需密码学需要数论,软件测试需要组合数学,软件测试需要组合数学,计算机程序的编制更需要很多的数计算机程序的编制更需要很多的数学知识,如集合论、排队论、离散数学、统计学,当然还有微积分。计算机科学一个最大的特征是信息与知识更新速度很快,随着数学知识与计算机理论的进一步结合,识与计算机理论的进一步结合,很多分支科学得到了迅速发展。很多分支科学得到了迅速发展。很多分支科学得到了迅速发展。严格严格的说,一个数学基础不扎实的程序不能算一个合格的程序员,一个数学基础不扎实的程序不能算一个合格的程序员,很多介很多介绍计算机算法的书籍本身也就是数学知识的应用与计算机实现手册。绍计算机算法的书籍本身也就是数学知识的应用与计算机实现手册。
微积分学,数学中的基础分支。内容主要包括函数、极限、微分学、积分学及其应用。学、积分学及其应用。函数是微积分研究的基本对象,极限是微积分函数是微积分研究的基本对象,极限是微积分的基本概念,微分和积分是特定过程特定形式的极限。17世纪后半叶,英国数学家I.I.牛顿和德国数学家牛顿和德国数学家G.W.G.W.莱布尼兹,总结和发展了莱布尼兹,总结和发展了几百年间前人的工作,建立了微积分,建立了微积分,但他们的出发点是直观的无穷但他们的出发点是直观的无穷小量,因此尚缺乏严密的理论基础。小量,因此尚缺乏严密的理论基础。1919世纪A.-L.A.-L.柯西和柯西和K.K.魏尔斯魏尔斯特拉斯把微积分建立在极限理论的基础上;加之19世纪后半叶实数理论的建立,
理论的建立,又使极限理论有了严格的理论基础,又使极限理论有了严格的理论基础,又使极限理论有了严格的理论基础,从而使微积分的基从而使微积分的基础和思想方法日臻完善。但尚缺乏严密的理论基础。19世纪A.-L.柯西和K.K.魏尔斯特拉斯把微积分建立在极限理论的基础上;加之魏尔斯特拉斯把微积分建立在极限理论的基础上;加之19世纪后半叶实数理论的建立,世纪后半叶实数理论的建立,又使极限理论有了严格的理论基础,又使极限理论有了严格的理论基础,又使极限理论有了严格的理论基础,从从而使微积分的基础和思想方法日臻完善。在我们学习的西方经济学中,导数是一种非常重要的分析方法。导数是一种非常重要的分析方法。而建立数学模型也是我们经常而建立数学模型也是我们经常会用到的经济方法之一。会用到的经济方法之一。湖南卫生信息网
数学对现代经济学研究和发展的影响随着经济学发展以及研究的深化,经济学家们逐渐认识到,在考虑和研究问题时,经济学家们逐渐认识到,在考虑和研究问题时,要求具有逻要求具有逻辑严谨的理论分析模型和通过计量分析方法进行实证检验,辑严谨的理论分析模型和通过计量分析方法进行实证检验,需要完全需要完全弄清楚一个结论成立需要哪些具体条件。单纯依靠文字描述进行推理分析,不能保证对所研究问题前提的规范性及推理逻辑的一致性和严密性,也不能保证其研究结论的准确性、易证实性和理论体系的严密。这样以数学和数理统计作为基本的分析工具就成为现代经济学研究
中最重要的分析工具之一。每个学习现代经济学和从事现代经济学研究的人必须掌握必要的数学和数理统计知识。现代经济学中几乎每个领域或多或少都要用到数学、领域或多或少都要用到数学、数理
统计及计量经济学方面的知识,数理统计及计量经济学方面的知识,数理统计及计量经济学方面的知识,而而且不了解相关的数学知识,且不了解相关的数学知识,就很难准确理解概念的内涵,就很难准确理解概念的内涵,就很难准确理解概念的内涵,也就无法对也就无法对相关的问题进行讨论,更谈不上自己做研究,更谈不上自己做研究,给出结论时所需要的边给出结论时所需要的边界条件或约束条件。理解概念是学习一门学科,分析某一问题的前提。如果想要学好现代经济学,如果想要学好现代经济学,从事现代经济学的研究,从事现代经济学的研究,从事现代经济学的研究,就需要掌握必要就需要掌握必要的数学。的数学。
数学在经济学应用中的意义是如果经济学没有采用数学,经济学就不可能成为现代经济学。就不可能成为现代经济学。许多经济学概念是需要用数学来定义,许多经济学概念是需要用数学来定义,许多经济学概念是需要用数学来定义,经经济行为和经济现象也主要是通过运用数学语言来分析和研究的。用数学语言来表达关于经济环境和个人行为方式的假设,学语言来表达关于经济环境和个人行为方式的假设,用数学表达式来用数学表达式来表示每个经济变量和经济规则间的逻辑关系,通过建立数学模型来研究经济问题,并且按照数学的语言逻辑地推导结论。因此,不了解相关的数学知识,就很难准确理解概念的内涵,就很难准确理解概念的内涵,也就无法对相关的问题也就无法对相关的问题进行讨论。数学在理论分析中的作用是:进行讨论。数学在理论分析中的作用是:(1)(1)(1)使得所用语言更加精确使得所用语言更加精确和精炼,假设前提条件的陈述更加清楚,假设前提条件的陈述
更加清楚,这样可以减少许多由于定义这样可以减少许多由于定义不清所造成的争议;不清所造成的争议;(2)(2)(2)分析的逻辑更加严谨,并且清楚地阐明了一分析的逻辑更加严谨,并且清楚地阐明了一个经济结论成立的边界和适应范围,给出了一个理论结论成立的确切条件;(3)(3)利用数学有利于得到不是那么直观就得到的结果;利用数学有利于得到不是那么直观就得到的结果;利用数学有利于得到不是那么直观就得到的结果;(4)(4)(4)它可它可改进或推广已有的经济理论。改进或推广已有的经济理论。

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