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【來源:科學(xué)時報】 記者 王 靜 數(shù)學(xué)是什么?在多數(shù)人心中,它也許只是“1、2、3……”這些數(shù)字之間的游戲。但在中國科技大學(xué)李尚志教授心中,數(shù)學(xué)如中國詩詞一般美麗。作為另一種語言形式,不僅使語言美達(dá)到極致,而且作為人類文化瑰寶世代流傳不絕,不斷發(fā)揚光大。 因為數(shù)學(xué)即是詩,詩即是數(shù)學(xué)。因此,李尚志常常用詩來描述數(shù)學(xué)。比如,對三角函數(shù),他用“東升西落照蒼穹,影短影長角不同。晝夜循環(huán)潮起伏,冬春更替草枯榮”來描述。 他的解釋是,太陽每天東升西落,在蒼穹中運轉(zhuǎn)。運轉(zhuǎn)過程中光線照射地面的角度變化,地面物體影子的長短也就隨之變化。同一物體的影子長度與光線角度之間的關(guān)系可以用三角函數(shù)描述。此外,太陽東升西落晝夜循環(huán),潮漲潮落,冬去春來,草枯草綠,都是自然界重要的周期現(xiàn)象,三角函數(shù)是描述周期現(xiàn)象的重要數(shù)學(xué)模型。 關(guān)于指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)與冪函數(shù),李尚志賦詩“晨霧茫茫礙交通,蘑菇核云蔽長空。化石歲月巧推算,文海索句快如風(fēng)”。他的解釋是,光線在晨霧中按指數(shù)函數(shù)快速衰減,所以“晨霧茫茫礙交通”。鈾核裂變時放出的中子數(shù)和能量都按指數(shù)函數(shù)快速增長,引起核爆炸。由化石的放射性碳含量與化石年齡之間的對數(shù)函數(shù)關(guān)系可以推算出化石的年齡。將海量數(shù)據(jù)經(jīng)過合理編排,可以使搜索資料所需工作量是數(shù)據(jù)量的對數(shù)函數(shù),當(dāng)數(shù)據(jù)大量增長時工作量增長很少,因此能做到“文海索句快如風(fēng)”。 可見,數(shù)學(xué)、詩歌、自然現(xiàn)象、甚至社會現(xiàn)象,在李尚志的大腦中,已經(jīng)和諧地、自然地融為一體。 他是怎樣走入這種境界的呢?李尚志亦賦詩一首:“白水東城憶少年,幾分豪氣幾分癡。五年苦讀甘如蜜,六藝初探興有余。在劫難逃驚噩夢,執(zhí)迷不悔索真知。師恩勝似春暉暖,古國神游有所思?!? 于是不少人以為,達(dá)到他的數(shù)學(xué)水準(zhǔn)和思想意境的人應(yīng)屬書香門第,父母親至少是知識分子。然而,實際卻不是這樣的。據(jù)李尚志介紹,其父是名會計,算盤很熟練,只有高小文化。其母初小文化,是家庭婦女。但父母都對他要求很嚴(yán),在四五歲時教他認(rèn)了許多字和一些算術(shù)。6歲時,他去報考四川內(nèi)江市一重點小學(xué),卻未被錄取。半年后,他考上一所民辦小學(xué),順利上學(xué),并一直成績名列前茅,至小學(xué)畢業(yè)被保送進中學(xué)。 讀書一直是他最大的嗜好。從小學(xué)到中學(xué),再到大學(xué),到文革時被分配至大巴山教書,他始終沒有離開書?!稊?shù)學(xué)基礎(chǔ)》等均在無意中讀完。他沒料到,這一嗜好能幫助他考上研究生,離開大巴山,成為中國的首批18名博士之一,并為他的生命開辟出一條幸福的坦途。 最近,他又用詩一般的語言撰文解釋“數(shù)學(xué)建?!薄K谖恼轮兄赋?,數(shù)學(xué)建模競賽名為數(shù)學(xué),不僅要用到數(shù)學(xué)知識,還要用到計算機,要涉及物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、電子、農(nóng)業(yè)、管理等各學(xué)科、各領(lǐng)域的知識,但也不是這些學(xué)科、領(lǐng)域里的純知識競賽,它涉及各學(xué)科、各領(lǐng)域,但又不受任何一個具體的學(xué)科、領(lǐng)域的局限。選手們不僅要有各方面的知識,還要有駕馭這些知識、應(yīng)用這些知識處理實際問題的能力??傊?,數(shù)學(xué)建模競賽,既要比賽各方面的綜合知識,也要比賽各方面的綜合能力。 他介紹,正是由于認(rèn)識到培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)學(xué)人才的重要性,從1983年起,在美國就有一些有識之士開始探討組織一項應(yīng)用數(shù)學(xué)方面的競賽的可能性。經(jīng)過論證、爭取資助的過程,終于在1985年開始有了美國的第一屆大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,簡稱MCM。 對比賽結(jié)果,專家們在評卷時并不對論文給出分?jǐn)?shù),也不采用“通過”、“失敗”這種記分,而只是將論文分成一些等級:Outstanding(特等獎)、Meritorious(一等獎)、Honorable Mention(二等獎)、Successful Participation(成功參賽獎)。評卷的標(biāo)準(zhǔn)并不是看答案對不對,而主要看論文的思想方法好不好,以及論述是否清晰。Outstanding的論文作為優(yōu)秀論文在專業(yè)雜志上發(fā)表。而所有參賽的隊員和教練都能得到一張獎狀。 “翻開已發(fā)表的MCM的優(yōu)秀論文,你會發(fā)現(xiàn):同一個考題的幾篇優(yōu)秀論文甚至連答數(shù)都不一樣,卻同樣都優(yōu)秀;優(yōu)秀論文甚至被專家的評閱意見指出一大堆毛病,卻仍不失為優(yōu)秀。在這里,正確和錯誤是相對的,優(yōu)秀和不優(yōu)秀也是相對的。這在純數(shù)學(xué)競賽中是不可思議的?!暗热粩?shù)學(xué)建模賽是考察解決實際問題的能力,那就一切都以解決實際問題的過程為準(zhǔn)。它看重的是三個步驟:?1?建立模型:實際問題→數(shù)學(xué)問題;?2?數(shù)學(xué)解答:數(shù)學(xué)問題→數(shù)學(xué)解;?3?模型檢驗:數(shù)學(xué)解→實際問題的解決。” 總之,他能把看似深奧的數(shù)學(xué)問題用通俗的語言表述得十分清楚,使沒有數(shù)學(xué)知識的人也能明白。同時,在他腦海里,任何事物都可以找到數(shù)學(xué)答案,數(shù)學(xué)因此精彩而美麗。 |
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來自: 百眼通 > 《a.總論-671》