數(shù)學是利用符號語言研究數(shù)量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科。作為人類思維的表達形式,反映了人們積極進取的意志、縝密周詳?shù)倪壿嬐评砑皩ν昝谰辰绲淖非蟆?/strong>
雖然不同的傳統(tǒng)學派可以強調不同的側面,然而正是這些互相對立的力量的相互作用,以及它們綜合起來的努力,才構成了數(shù)學科學的生命力、可用性和它的崇高價值。
基礎數(shù)學知識的運用是個人與團體生活中不可或缺的一部分。其基本概念的精煉早在古埃及、美索不達米亞及古印度的古代數(shù)學文本內便可觀見。從那時開始,其發(fā)展便持續(xù)不斷地有小幅度的進展,直至16世紀的文藝復興時期,因著和新科學發(fā)現(xiàn)相作用而生成的數(shù)學革新導致了知識的加速,直至今日。
而今日,數(shù)學作為基礎的形式科學被廣泛的使用在世界不同的領域上,包括科學、工程、醫(yī)學和經(jīng)濟學等。所以被稱為科學的皇后。
PART 1專業(yè)介紹
數(shù)學專業(yè)的學生研究數(shù)字、結構和模式之間的關系。他們的課程范圍從代數(shù)到統(tǒng)計學,而且這些概念是相互關聯(lián)的。數(shù)學系的學生們會學習邏輯、分析、抽象思維和解決問題等技能,這對未來的就業(yè)也很有價值。
數(shù)學專業(yè)的學生會學習代數(shù)、微積分、幾何和解決問題所需的不同方程式。他們還學習如何思考并將這一基礎應用于一系列更大、更復雜的問題。
德國數(shù)學家卡爾-弗里德里希-高斯稱數(shù)學為“科學的女王”,因為它為物理現(xiàn)實帶來了許多啟示。一些學校區(qū)分了純數(shù)學和應用數(shù)學。
描述這兩類數(shù)學專業(yè)區(qū)別的一種方式是,應用數(shù)學是將數(shù)學用于實際用途,而純數(shù)學更像是你可能在電影“Good Will Hunting”或“A Beautiful Mind”中看到的東西。
心靈捕手 Good Will Hunting
換句話說,純數(shù)學是對數(shù)學本身的研究,沒有外部應用的主要動機,但又并不代表純數(shù)學習到的東西無法拿來應用。
PART 2專業(yè)分支
純數(shù)與應用數(shù)學分支
純粹數(shù)學
純數(shù)-代數(shù) Algebra
01
代數(shù)是數(shù)學的一個分支,涉及到符號和這些符號的算術運算。這些符號沒有任何固定值,被稱為變量。在我們的現(xiàn)實生活問題中,我們經(jīng)常看到某些數(shù)值在不斷變化。但是,我們一直需要表示這些不斷變化的值。在代數(shù)中,這些值通常用符號表示,如x、y、z、p或q,這些符號被稱為變量。此外,這些符號通過加、減、乘、除等各種算術運算進行操作,目的是為了找到這些數(shù)值。
代數(shù)方程的表示
簡單地來說,代數(shù)就是研究運算系統(tǒng)的學科,是一切關于計算的基礎,如果只是從表面來看,代數(shù)就是解方程,解的還是代數(shù)方程。不過代數(shù)遠遠不止如此,它更像是一門語言,給數(shù)學家用的語言,用以描述其他的數(shù)學事物,并且在研究量子力學的基本粒子,在考察剛體性質和晶體結構(群表示),在分析經(jīng)濟模式,在制造現(xiàn)代計算機等方面都是十分有用的。
純數(shù)-數(shù)理邏輯 Mathematical Logic
02
數(shù)理邏輯是數(shù)學的分支,研究的是一些非常專門的問題。比如“決定性公理在ZF系統(tǒng)中的協(xié)調性與何種大基數(shù)等價”。這些知識對于日常的一般事物的“邏輯”分析沒有幫助。就像一個代數(shù)幾何專家不會更擅長辯論一樣。
數(shù)理邏輯,其實是在用經(jīng)典概念的內涵表示進行計算,這個經(jīng)典概念的內涵表示就是命題,而命題必須是可以判斷二值真假的陳述句這就是問題的根源實際生活經(jīng)驗中,大多數(shù)概念都是不能用命題表示的為了補足這個問題,于是又有了概念的原型理論、樣例理論等等但數(shù)理邏輯依舊發(fā)揮著不可取代的作用像是蘊含式這樣違背人類直覺的東西,其實本來就不是設計給人看的,而是設計給機器看的,所以學好數(shù)理邏輯,也是為了計算機算法做鋪墊。
數(shù)理邏輯與算法的聯(lián)系
純數(shù)-拓撲學 Topology
03
拓撲描述的是局部形變下的不變性。舉個例子,對于拓撲學家來說,咖啡杯和面包圈沒什么區(qū)別。因為只要圖形的閉合性質不被破壞,在拓撲學上它們就都是等價的。
拓撲學家晨間例行公事
現(xiàn)代數(shù)學中有太多的結構都離不開拓撲,拓撲學的基本內容已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)學工作者的常識,是現(xiàn)代數(shù)學的基本語言。
拓撲學的重要性,體現(xiàn)在它與其他數(shù)學分支、其他學科的相互作用,就像拓撲學在泛函分析(度量空間,Hilbert空間等都是拓撲空間)、實分析、群論、微分幾何、微分方程等其他許多數(shù)學分支中都有非常廣泛的應用。
以上就是關于【邏輯、分析、抽象思維,一起了解“數(shù)學”的魅力!】的解答,如需了解學校/賽事/課程動態(tài),可至翰林教育官網(wǎng)獲取更多信息。
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