柏拉圖演算法
❶ 數學是誰發明的
數學,其英文是mathematics,這是一個復數名詞,「數學曾經是四門學科:算術、幾何、天文學和音樂,處於一種比語法、修辭和辯證法這三門學科更高的地位。」
自古以來,多數人把數學看成是一種知識體系,是經過嚴密的邏輯推理而形成的系統化的理論知識總和,它既反映了人們對「現實世界的空間形式和數量關系(恩格斯)」的認識(恩格斯),又反映了人們對「可能的量的關系和形式」的認識。數學既可以來自現實世界的直接抽象,也可以來自人類思維的勞動創造。
從人類社會的發展史看,人們對數學本質特徵的認識在不斷變化和深化。「數學的根源在於普通的常識,最顯著的例子是非負整數。"歐幾里德的算術來源於普通常識中的非負整數,而且直到19世紀中葉,對於數的科學探索還停留在普通的常識,」另一個例子是幾何中的相似性,「在個體發展中幾何學甚至先於算術」,其「最早的徵兆之一是相似性的知識,」相似性知識被發現得如此之早,「就象是大生的。」因此,19世紀以前,人們普遍認為數學是一門自然科學、經驗科學,因為那時的數學與現實之間的聯系非常密切,隨著數學研究的不斷深入,從19世紀中葉以後,數學是一門演繹科學的觀點逐漸占據主導地位,這種觀點在布爾巴基學派的研究中得到發展,他們認為數學是研究結構的科學,一切數學都建立在代數結構、序結構和拓撲結構這三種母結構之上。與這種觀點相對應,從古希臘的柏拉圖開始,許多人認為數學是研究模式的學問,數學家懷特海(A. N. Whiiehead,186----1947)在《數學與善》中說,「數學的本質特徵就是:在從模式化的個體作抽象的過程中對模式進行研究,」數學對於理解模式和分析模式之間的關系,是最強有力的技術。」1931年,歌德爾(K,G0de1,1978)不完全性定理的證明,宣告了公理化邏輯演繹系統中存在的缺憾,這樣,人們又想到了數學是經驗科學的觀點,著名數學家馮·諾伊曼就認為,數學兼有演繹科學和經驗科學兩種特性。
對於上述關於數學本質特徵的看法,我們應當以歷史的眼光來分析,實際上,對數本質特徵的認識是隨數學的發展而發展的。由於數學源於分配物品、計算時間、丈量土地和容積等實踐,因而這時的數學對象(作為抽象思維的產物)與客觀實在是非常接近的,人們能夠很容易地找到數學概念的現實原型,這樣,人們自然地認為數學是一種經驗科學;隨著數學研究的深入,非歐幾何、抽象代數和集合論等的產生,特別是現代數學向抽象、多元、高維發展,人們的注意力集中在這些抽象對象上,數學與現實之間的距離越來越遠,而且數學證明(作為一種演繹推理)在數學研究中占據了重要地位,因此,出現了認為數學是人類思維的自由創造物,是研究量的關系的科學,是研究抽象結構的理論,是關於模式的學問,等等觀點。這些認識,既反映了人們對數學理解的深化,也是人們從不同側面對數學進行認識的結果。正如有人所說的,「恩格斯的關於數學是研究現實世界的數量關系和空間形式的提法與布爾巴基的結構觀點是不矛盾的,前者反映了數學的來源,後者反映了現代數學的水平,現代數學是一座由一系列抽象結構建成的大廈。」而關於數學是研究模式的學問的說法,則是從數學的抽象過程和抽象水平的角度對數學本質特徵的闡釋,另外,從思想根源上來看,人們之所以把數學看成是演繹科學、研究結構的科學,是基於人類對數學推理的必然性、准確性的那種與生俱來的信念,是對人類自身理性的能力、根源和力量的信心的集中體現,因此人們認為,發展數學理論的這套方法,即從不證自明的公理出發進行演繹推理,是絕對可靠的,也即如果公理是真的,那麼由它演繹出來的結論也一定是真的,通過應用這些看起來清晰、正確、完美的邏輯,數學家們得出的結論顯然是毋庸置疑的、無可辯駁的。
事實上,上述對數學本質特徵的認識是從數學的來源、存在方式、抽象水平等方面進行的,並且主要是從數學研究的結果來看數學的本質特徵的。顯然,結果(作為一種理論的演繹體系)並不能反映數學的全貌,組成數學整體的另一個非常重要的方面是數學研究的過程,而且從總體上來說,數學是一個動態的過程,是一個「思維的實驗過程」,是數學真理的抽象概括過程。邏輯演繹體系則是這個過程的一種自然結果。在數學研究的過程中,數學對象的豐富、生動且富於變化的一面才得以充分展示。波利亞(G. Poliva,1888一1985)認為,「數學有兩個側面,它是歐幾里德式的嚴謹科學,但也是別的什麼東西。由歐幾里德方法提出來的數學看來象是一門系統的演繹科學,但在創造過程中的數學看來卻像是一門實驗性的歸納科學。」弗賴登塔爾說,「數學是一種相當特殊的活動,這種觀點「是區別於數學作為印在書上和銘,記在腦子里的東西。」他認為,數學家或者數學教科書喜歡把數學表示成「一種組織得很好的狀態,」也即「數學的形式」是數學家將數學(活動)內容經過自己的組織(活動)而形成的;但對大多數人來說,他們是把數學當成一種工具,他們不能沒有數學是因為他們需要應用數學,這就是,對於大眾來說,是要通過數學的形式來學習數學的內容,從而學會相應的(應用數學的)活動。這大概就是弗賴登塔爾所說的「數學是在內容和形式的互相影響之中的一種發現和組織的活動」的含義。菲茨拜因(Efraim Fischbein)說,「數學家的理想是要獲得嚴謹的、條理清楚的、具有邏輯結構的知識實體,這一事實並不排除必須將數學看成是個創造性過程:數學本質上是人類活動,數學是由人類發明的,」數學活動由形式的、演算法的與直覺的等三個基本成分之間的相互作用構成。庫朗和羅賓遜(Courani Robbins)也說,「數學是人類意志的表達,反映積極的意願、深思熟慮的推理,以及精美而完善的願望,它的基本要素是邏輯與直覺、分析與構造、一般性與個別性。雖然不同的傳統可能強調不同的側面,但只有這些對立勢力的相互作用,以及為它們的綜合所作的奮斗,才構成數學科學的生命、效用與高度的價值。」
另外,對數學還有一些更加廣義的理解。如,有人認為,「數學是一種文化體系」,「數學是一種語言」,數學活動是社會性的,它是在人類文明發展的歷史進程中,人類認識自然、適應和改造自然、完善自我與社會的一種高度智慧的結晶。數學對人類的思維方式產生了關鍵性的影響.也有人認為,數學是一門藝術,「和把數學看作一門學科相比,我幾乎更喜歡把它看作一門藝術,因為數學家在理性世界指導下(雖然不是控制下)所表現出的經久的創造性活動,具有和藝術家的,例如畫家的活動相似之處,這是真實的而並非臆造的。數學家的嚴格的演繹推理在這里可以比作專門注技巧。就像一個人若不具備一定量的技能就不能成為畫家一樣,不具備一定水平的精確推理能力就不能成為數學家,這些品質是最基本的,它與其它一些要微妙得多的品質共同構成一個優秀的藝術家或優秀的數學家的素質,其中最主要的一條在兩種情況下都是想像力。」「數學是推理的音樂,」而「音樂是形象的數學」.這是從數學研究的過程和數學家應具備的品質來論述數學的本質,還有人把數學看成是一種對待事物的基本態度和方法,一種精神和觀念,即數學精神、數學觀念和態度。尼斯(Mogens Niss)等在《社會中的數學》一文中認為,數學是一門學科,「在認識論的意義上它是一門科學,目標是要建立、描述和理解某些領域中的對象、現象、關系和機制等。如果這個領域是由我們通常認為的數學實體所構成的,數學就扮演著純粹科學的角色。在這種情況下,數學以內在的自我發展和自我理解為目標,獨立於外部世界,另一方面,如果所考慮的領域存在於數學之外,數學就起著用科學的作用,數學的這兩個側面之間的差異並非數學內容本身的問題,而是人們所關注的焦點不同。無論是純粹的還是應用的,作為科學的數學有助於產生知識和洞察力。數學也是一個工具、產品以及過程構成的系統,它有助於我們作出與掌握數學以外的實踐領域有關的決定和行動,數學是美學的一個領域,能為許多醉心其中的人們提供對美感、愉悅和激動的體驗,作為一門學科,數學的傳播和發展都要求它能被新一代的人們所掌握。數學的學習不會同時而自動地進行,需要靠人來傳授,所以,數學也是我們社會的教育體系中的一個教學科目.」
從上所述可以看出,人們是從數學內部(又從數學的內容、表現形式及研究過程等幾個角度)。數學與社會的關系、數學與其它學科的關系、數學與人的發展的關系等幾個方面來討論數學的性質的。它們都從一個側面反映了數學的本質特徵,為我們全面認識數學的性質提供了一個視角。
基於對數學本質特徵的上述認識,人們也從不同側面討論了數學的具體特點。比較普遍的觀點是,數學有抽象性、精確性和應用的廣泛性等特點,其中最本質的特點是抽象性。A,。亞歷山大洛夫說,「甚至對數學只有很膚淺的知識就能容易地覺察到數學的這些特點:第一是它的抽象性,第二是精確性,或者更好他說是邏輯的嚴格性以及它的結論的確定性,最後是它的應用的極端廣泛性」王梓坤說,「數學的特點是:內容的抽象性、應用的廣泛性、推理的嚴謹性和結論的明確必」這種看法主要從數學的內容、表現形式和數學的作用等方面來理解數學的特點,是數學特點的一個方面。另外,從數學研究的過程方面、數學與其它學科之間的關系方面來看,數學還有形象性、似真性、擬經驗性。「可證偽性」的特點。對數學特點的認識也是有時代特徵的,例如,關於數學的嚴謹性,在各個數學歷史發展時期有不同的標准,從歐氏幾何到羅巴切夫斯基幾何再到希爾伯特公理體系,關於嚴謹性的評價標准有很大差異,尤其是哥德爾提出並證明了「不完備性定理…以後,人們發現即使是公理化這一曾經被極度推崇的嚴謹的科學方法也是有缺陷的。因此,數學的嚴謹性是在數學發展歷史中表現出來的,具有相對性。關於數學的似真性,波利亞在他的《數學與猜想》中指出,「數學被人看作是一門論證科學。然而這僅僅是它的一個方面,以最後確定的形式出現的定型的數學,好像是僅含證明的純論證性的材料,然而,數學的創造過程是與任何其它知識的創造過程一樣的,在證明一個數學定理之前,你先得猜測這個定理的內容,在你完全作出詳細證明之前,你先得推測證明的思路,你先得把觀察到的結果加以綜合然後加以類比.你得一次又一次地進行嘗試。數學家的創造性工作成果是論證推理,即證明;但是這個證明是通過合情推理,通過猜想而發現的。只要數學的學習過程稍能反映出數學的發明過程的話,那麼就應當讓猜測、合情推理佔有適當的位置。」正是從這個角度,我們說數學的確定性是相對的,有條件的,對數學的形象性、似真性、擬經驗性。「可證偽性」特點的強調,實際上是突出了數學研究中觀察、實驗、分析。比較、類比、歸納、聯想等思維過程的重
❷ 數學中有哪些著名的悖論
理發師悖論</B>理發師悖論(羅素悖論):某村只有一人理發,且該村的人都需要理發,理發師規定,給且只給村中不自己理發的人理發。試問:理發師給不給自己理發? 如果理發師給自己理發,則違背了自己的約定;如果理發師不給自己理發,那麼按照他的規定,又應該給自己理發。這樣,理發師陷入了兩難的境地。 說謊者悖論說謊者悖論:公元前6世紀,古希臘克里特島的哲學家伊壁門尼德斯有如此斷言:「所有克里特人所說的每一句話都是謊話。」 如果這句話是真的,那麼也就是說,克里特人伊壁門尼德斯說了一句真話,但是卻與他的真話——所有克里特人所說的每一句話都是謊話——相悖;如果這句話不是真的,也就是說克里特人伊壁門尼德斯說了一句謊話,則真話應是:所有克里特人所說的每一句話都是真話,兩者又相悖。 所以怎樣也難以自圓其說,這就是著名的說謊者悖論。 公元前4世紀,希臘哲學家又提出了一個悖論:「我現在正在說的這句話是假的。」同上,這又是難以自圓其說! 說謊者悖論至今仍困擾著數學家和邏輯學家。說謊者悖論有許多形式。如:我預言:「你下面要講的話是『不』,對不對?用『是』或『不是』來回答。」 又如,「我的下一句話是錯(對)的,我的上一句話是對(錯)的」。 跟無限相關的悖論跟無限相關的悖論: {1,2,3,4,5,…}是自然數集: {1,4,9,16,25,…}是自然數平方的數集。 這兩個數集能夠很容易構成一一對應,那麼,在每個集合中有一樣多的元素嗎? 伽利略悖論:我們都知道整體大於部分。由線段BC上的點往頂點A連線,每一條線都會與線段DE(D點在AB上,E點在AC上)相交,因此可得DE與BC一樣長,與圖矛盾。為什麼? 預料不到的考試的悖論預料不到的考試的悖論:一位老師宣布說,在下一星期的五天內(星期一到星期五)的某一天將進行一場考試,但他又告訴班上的同學:「你們無法知道是哪一天,只有到了考試那天的早上八點鍾才通知你們下午一點鍾考。」 你能說出為什麼這場考試無法進行嗎? 電梯悖論電梯悖論:在一幢摩天大樓里,有一架電梯是由電腦控制運行的,它每層樓都停,且停留的時間都相同。然而,辦公室靠近頂層的王先生說:「每當我要下樓的時候,都要等很久。停下的電梯總是要上樓,很少有下樓的。真奇怪!」李小姐對電梯也很不滿意,她在接近底層的辦公室上班,每天中午都要到頂樓的餐廳吃飯。她說:「不論我什麼時候要上樓,停下來的電梯總是要下樓,很少有上樓的。真讓人煩死了!」 這究竟是怎麼回事?電梯明明在每層停留的時間都相同,可為什麼會讓接近頂樓和底層的人等得不耐煩? 硬幣悖論硬幣悖論:兩枚硬幣平放在一起,頂上的硬幣繞下方的硬幣轉動半圈,結果硬幣中圖案的位置與開始時一樣;然而,按常理,繞過圓周半圈的硬幣的圖案應是朝下的才對!你能解釋為什麼嗎? 谷堆悖論谷堆悖論:顯然,1粒穀子不是堆; 如果1粒穀子不是堆,那麼2粒穀子也不是堆; 如果2粒穀子不是堆,那麼3粒穀子也不是堆; …… 如果99999粒穀子不是堆,那麼100000粒穀子也不是堆; …… 如果1粒穀子落地不能形成谷堆,2粒穀子落地不能形成谷堆,3粒穀子落地也不能形成谷堆,依此類推,無論多少粒穀子落地都不能形成谷堆。這就是令整個古希臘震驚一時的谷堆悖論。 從真實的前提出發,用可以接受的推理,但結論則是明顯錯誤的。它說明定義「堆」缺少明確的邊界。它不同於三段論式的多前提推理,在一個前提的連續積累中形成悖論。從沒有堆到有堆中間沒有一個明確的界限,解決它的辦法就是引進一個模糊的「類」。 這是連鎖(Sorites)悖論中的一個例子,歸功於古希臘人Eubulides,後來的懷疑論者不承認它是知識。「Soros」在希臘語里就是「堆」的意思。最初是一個游戲:你可以把1粒穀子說成是堆嗎?不能;你可以把2粒穀子說成是堆嗎?不能;你可以把3粒穀子說成是堆嗎?不能。但是你遲早會承認一個谷堆的存在,你從哪裡區分他們? 寶塔悖論寶塔悖論:如果從一磚塔中抽取一塊磚,它不會塌;抽兩塊磚,它也不會塌;……抽第N塊磚時,塔塌了。現在換一個地方開始抽磚,同第一次不一樣的是,抽第M塊磚是,塔塌了。再換一個地方,塔塌時少了L塊磚。以此類推,每換一個地方,塔塌時少的磚塊數都不盡相同。那麼到底抽多少塊磚塔才會塌呢? 雞與蛋問題世界上是先有雞還是先有蛋? ○當然是先有雞,只是剛開始它不是雞,而是別的動物,後來它們的繁衍方式發生了變化,——成為了卵生,所以才有了蛋。 ○最早沒有卵生動物,很多生物還是無性繁殖分裂的,後來慢慢進化成卵生和哺乳動物,所以按道理應該先進化成生物本體才可能有蛋的由來。 ○「蛋」有可能來自外星球,後來環境適應而孵化,之後在地球繁衍.....就形成了雞生蛋,蛋又孵化成雞。
❸ 柏拉圖的難題
因為9^9大於9*9大於9+9
所以9的9^9次方為最大
❹ 改善重點值怎麼算
改善重點值演算法:總目標值=現況值-改善值(現況值*累積百分比*圈員能力)。品管圈就是由相同、相近或互補之工作場所的人們自動自發組成數人。柏拉圖的用意是找重點。將各個問題點依次從大到小按比例繪出折線圖(起始點從左下角交叉點開始),就是柏拉圖100%. 也算是80/20原則,前三項是重點改善對象。
演算法:
演算法是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。
❺ 柏拉圖12面體的千年問題,是怎樣被徹底解決的
由於雙五邊形與十二面體是幾何上的“近親”,因此前者的高度對稱可以說明後者的結構。芝加哥大學的亞歷克斯·埃斯金說,這是一種“驚人的隱性對稱”。埃斯金大約15年前是阿塞利亞的博士導師。
這些曲面之間的關系意味著研究人員可以利用一種演算法來分析由德國卡爾斯魯厄理工學院開發的高度對稱的平動曲面。通過採用Finster的演算法,研究人員能夠識別出十二面體從一角到自身的所有直線路徑,並通過十二面體隱藏的對稱性對這些路徑進行分類。
新的研究結果表明,即使是已經被研究了數千年的物體也仍然有秘密。我認為,即使對三位數學家來說,提出有關十二面體的新東西也是非常、非常令人驚訝的。