我国著名的数学家华罗庚,到底有啥贡献?大部分中国人都不知道

栏目:教育培训  时间:2022-12-01
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  提起华罗庚先生,我们都不陌生了,都知道他是我国著名的数学家,但绝大部分中国人都不知道华先生的贡献在哪里,我们大多数人只记住了他的“优选法”,当然,之所以会记住它,主要是因为在很多工业生产中都用到了这种方法!

  但其实除了“优选法”之外,华罗庚先生在数学领域的贡献还有很多,比如他在数论、矩阵几何学等方面都有很多贡献。

  不过想要将他的贡献都说清楚并不是一件容易的事情,笔者也不是学数学的,因此对于一些专业问题总是丈二和尚摸不着头脑,所以我们就不讨论华先生的其他贡献,就来谈一下“优选法”!

  什么是“优选法”

  所谓“优选法”,简单来说就是用最少的实验次数来找出最优的解!

  为了便于大家理解,我们简单举个例子,比如我们在蒸馒头的时候,首先要做的就是确定面和碱的比例。而在你不知道配比的情况下,你只能一点点去尝试,但是这样一来,实验的次数就多了,效率并不高。因此我们希望的是能够只实验两三次就能找到问题的解!

  于是这个时候,我们就能用到华先生提出的“优选法”了!

  当然,我们要明确的一点是,“优选法”的原理是基于“黄金分割”,因此华先生也称它为“0.618法”。简单解释一下,所谓黄金分割,指的就是:将一个整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值约为0.618。

  在熟悉这一概念之后,我们再来假设影响蒸馒头的变量只有一个,即碱的多少。

  当我们假设一公斤的面粉,需要放碱的数量在0—10克之间,其精度在0.1克,因此一点不能多,一点也不能少。根据优选法,我们第一次试验取黄金分割点,也就是在0-10克之间取6.18克的位置。当我们发现这个位置的量太多了,则又须在0-6.18克之间找新的黄金分割点。

  换算一下,0-6.18克之间的黄金分割点为3.82克(计算过程忽略),我们在两次的黄金分割点,即6.18克和3.82克中找一个中间点,也就是5.0克。这也就是说,5.0克就成了两次黄金分割点的对称点。

  看到这里你也许就会说了:“这不废话吗?0-10的中间点不就是5吗?”

  其实不然,我们这里只是举了一个简单的例子而已,而且变量是唯一的,但在实际问题中,不可能只考虑一个变量。而我们所要掌握的,是如何运用数学知识去解决现实问题。

  “优选法”的运用

  我们都知道,在现实生活中,有很多问题都可以归结为数学上的最优化问题,比如我们要去某地旅游,选择怎样的出行方式比较划算,性价比最高,去玩几天合适等等,都是最优化的表现。

  不过在很多时候,决定好坏的因素并不只有一个,衡量的标准也都不尽相同,因此很多看起来优化的问题,但在实际设计中却显得非常复杂。

  当然,如果你是一个数学大师,那你自然可以将其转化成数学模型进行求解,但对于我们大部分人来说,却不能做到这一点,我们所希望的是只需要掌握几条简单的步骤就能做出解答。

  而华罗庚先生提出的优选法,就很好地做到了这一点。

  在上世纪七十年代,华罗庚先生出版了《优选法平话》,后来又做了相应的补充。如果你读过这两本书的话,会发现,书中并不是什么高深莫测的数学模型和理论,而全是用通俗易懂的语言和生活案例对优选法的原理进行了描述,即便是只有初中文凭的工人,也都能学以致用。

  所以我们会发现,在我们了解这一方法之后,很多场景之下都会有意无意用到它。比如我们在拍照的时候,就会无意间用到黄金分割点,至于其他情境下的运用就更多了。

  所以相对于那些以研究复发理论而标榜自己是数学家的人,我还是比较喜欢华罗庚先生,因为他既能研究复杂的理论问题,还能切实关注到一些现实问题,并将其简化,让更多人都能运用。

  毕竟数学的魅力,并非是它那复杂难懂的公式和图形,而是它能够帮助我们在实际生活中的运用。这也才是我们学习和研究数学的真正意义所在。

  看到这里,也许你就会说了:“我又不从事数学研究工作,只需要懂基本的加减法不就行了?为何在上学的时候还要学很多复杂的数学知识呢?”

  实际上,学习数学就是在训练我们的逻辑思维能力,也就是思考问题的能力,怎么理解呢?

  就好像我们上文说到的“优选法”一样。很多事情确实能凭借经验来做出判断,但当你对一件事物并不了解时,想要获得最优的选择,运用数学逻辑就会变得非常容易。因此学会数学运用就非常重要了!

  现在我们有些孩子在数学上存在偏科的情况,数学成绩一直提不高,其实这并不是笨,而是没有掌握方法,没有对数学产生兴趣。在面对复杂的数学公式和定理时,脑袋就大,更别说还要去理解记忆了。时间一久,自然而然就对数学产生了排斥感!

  所以如何让孩子对数学产生兴趣,主动愿意去学数学就显得尤为重要了。

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