几何定理计算机证明

几何定理计算机证明 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:孙熙椿
出品人:
页数:207
译者:
出版时间:2007-6
价格:29.00元
装帧:
isbn号码:9787030155054
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 教育
  • 几何学
  • 定理证明
  • 计算机辅助证明
  • 形式化验证
  • 数学软件
  • 自动推理
  • 几何证明系统
  • 定理
  • 数学
  • 计算机科学
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具体描述

《几何定理计算机证明》主要内容包括:为推进高等师范院校数学系课程改革的现代化进程中,开设更多的现代课程来体现高等师范院校数学系的特色。多年来,作者经过3年的教学实验,修改成《几何定理计算机证明》一书。将我国数学家在几何定理机器证明的研究领域所取得的最新成果总结成这本适合高等院校数学系的新教材,这是作者一次新的尝试,这对我国高等教育面向现代化必将起到推进作用。

《几何的精确疆界:从欧几里得的逻辑到算法的演进》 本书并非对“几何定理计算机证明”这一特定领域的直接介绍,而是旨在深入探讨几何学作为一门古老而又充满活力的科学,其逻辑体系的构建、证明方法的演变,以及这些严谨的数学思想如何被抽象、转化,并最终与计算的逻辑精密结合的宏观图景。我们将一同踏上一段穿越时空的旅程,追溯人类如何从对自然界形状的直观观察,发展出抽象的几何语言,并通过严密的推理来揭示宇宙运行的奥秘。 第一章:欧几里得的光辉与几何的基石 我们将从古希腊的伟大思想家欧几里得开始,他的《几何原本》犹如一座巍峨的知识殿堂,奠定了西方几何学的坚实基础。本书将详细剖析《几何原本》的公理化体系,深入理解公理、公设、定义以及命题之间的层层递进关系。我们将探讨欧几里得如何通过几何构造和逻辑推演,一步步构建起平面几何的完整框架,从最简单的点、线、面,到三角形、圆形、多边形,再到比例、相似等核心概念。这一章节将不仅仅是回顾历史,更是要理解数学证明最初的形态——一种基于直观、逻辑严谨、且充满创造力的演绎过程。我们将关注其证明的特点,如对图形的依赖、论证的清晰性以及几何直观在其中的作用。 第二章:几何理论的深化与拓展 随着时间的推移,几何学的疆界不断被拓展。本章将探讨自欧几里得之后,几何学在不同时代、不同文化中的发展。我们将审视非欧几里得几何的诞生,以及它如何挑战并颠覆了人们对空间的基本认知。解析双曲几何和椭圆几何的独特之处,以及它们在物理学(如广义相对论)中的重要应用。同时,我们也将关注射影几何、仿射几何、微分几何等分支的出现,理解它们各自关注的几何不变性以及研究方法上的创新。通过对这些不同几何学理论的梳理,我们将看到几何学不再局限于平面和三维空间,而是发展出更加抽象和普适的语言来描述更广泛的几何现象。 第三章:形式化语言的诞生与逻辑的严谨化 数学证明的本质是逻辑的严谨性。在科学发展的进程中,数学家们越来越意识到,依赖直观和图形进行的几何证明,在某些复杂情况下可能存在潜在的模糊性。本章将聚焦于数学逻辑的发展,尤其是形式化方法在数学中的应用。我们将回顾命题逻辑、谓词逻辑等形式化语言的构建,以及这些语言如何为数学证明提供一种精确、无歧义的表达方式。理解形式系统(公理、推理规则、可证命题)的概念,以及如何通过形式化的手段来验证数学定理的正确性。这一章将为理解后续的计算机证明打下理论基础,强调从“说什么”到“如何证明”的哲学性转变。 第四章:计算思维的崛起与数学证明的自动化探索 当计算能力日益增强,并且计算机科学的理论日益成熟时,人们自然会思考,能否将数学证明这一过程也交给机器来完成?本章将引入计算思维的概念,探讨算法、数据结构、计算模型等基础性概念如何能够被应用到解决数学问题上。我们将回顾早期的数学问题求解自动化尝试,以及这些尝试所遇到的理论和技术挑战。重点将放在如何将几何定理的证明过程,通过一系列离散的、可执行的步骤来模拟和实现。这不仅仅是编写程序,更是对证明过程本身的深入理解和分解。 第五章:从演绎到计算:证明的算法化转变 本章是本书的核心论述方向之一。我们将深入探讨如何将几何证明这一概念进行“算法化”。这意味着我们需要将几何对象、几何关系以及证明步骤转化为计算机能够理解和处理的数据结构和算法。我们将介绍一些关键的算法思想,例如:如何表示几何图形(如点、线、面的坐标表示、向量表示等),如何执行几何变换(如平移、旋转、缩放),以及如何将几何推理过程转化为逻辑演算或搜索过程。我们将探讨命题逻辑、一阶逻辑在几何证明中的应用,以及符号计算在处理几何关系上的能力。这一章将为理解计算机如何“思考”几何证明提供具体的路径。 第六章:关键技术与挑战:符号计算与逻辑推理引擎 在自动化几何证明的领域,符号计算扮演着至关重要的角色。本章将深入介绍支撑这一领域发展的关键技术。我们将探讨计算机代数系统(CAS)的功能,它们如何在代数层面处理几何问题,例如多项式方程组的求解、代数曲线和曲面的表示等。同时,我们也将关注逻辑推理引擎(Proof Engines)的原理,理解它们如何运用各种搜索策略、推理规则(如归结法、自然推演)来寻找定理的证明。此外,我们还会讨论在证明过程中可能遇到的挑战,例如:搜索空间的爆炸性增长、几何表示的效率问题、定理的复杂度以及如何处理不确定性或模糊性。 第七章:几何定理证明的实现范式与应用前景 本章将回顾历史上以及当前一些重要的几何定理自动证明系统和方法论。我们将探讨不同的实现范式,例如基于几何代数的自动化方法、基于命题逻辑和模型检验的方法、以及基于机器学习和模式识别的方法。理解不同方法的优势和局限性,以及它们如何针对不同类型的几何定理进行优化。最后,我们将展望几何定理计算机证明的广泛应用前景,从教育领域(如辅助学生理解几何证明、创建交互式学习环境),到工程设计(如CAD/CAM中的几何约束求解),再到理论研究(如发现新的几何性质或未证明的猜想)。 通过本书的阅读,读者将能更深刻地理解几何学作为一门严谨的科学,其逻辑体系的演进及其与现代计算技术的内在联系。我们将看到,人类对于“证明”的追求,从未止步,它以一种意想不到的方式,在数字世界的疆域中,继续闪耀着智慧的光芒。

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读后感

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用户评价

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这本书的书名《几何定理计算机证明》无疑是一记响亮的耳光,提醒着我现代科技对古老学科的渗透和革新。几何学,那个承载着我们对空间和形状最初认知的学科,其定理的证明过程总是充满了数学家的智慧与巧思。然而,当我们谈论“计算机证明”时,似乎预示着一种全新的、由算法和数据驱动的证明方式。我非常好奇,计算机究竟是如何“理解”和“验证”这些抽象的几何概念的?它是否会运用到形式化方法、逻辑推理引擎、模式匹配等技术?我渴望在这本书中看到一些具体的例子,例如,那些曾经花费数学家们数年甚至数十年才证明的复杂定理,计算机是如何在短时间内高效完成的?这不仅能够展现计算机的强大计算能力,更能让我们思考,计算机证明是否会改变我们学习和研究几何学的方式,甚至催生出全新的数学领域。

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这本书的封面设计非常吸引我,它简洁却富有哲理,一种理性的光芒从书页间散发出来。书名《几何定理计算机证明》本身就充满了引人入胜的魅力,它将古老而精深的几何学与现代科技的尖端——计算机证明——巧妙地结合在一起。我一直对数学的美感和逻辑的严谨性着迷,但对于一些复杂的几何定理,其证明过程常常让我觉得像是在迷雾中摸索。因此,我非常好奇,计算机究竟是如何运用其强大的计算能力和逻辑推理能力来辅助甚至独立完成这些证明的?这本书是否会深入探讨自动定理证明(ATP)的技术细节,例如如何将几何概念形式化,以及计算机在证明搜索过程中所使用的各种算法和策略?我尤其期待书中能够提供一些具体的案例研究,展示计算机是如何攻克那些曾经让数学家们绞尽脑汁的难题,或者是在某个领域内开辟出全新的证明路径。这本书能否为我打开一扇通往几何证明新世界的大门,让我感受到科技与数学之间令人惊叹的协同效应,是我非常渴望的。

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这本书的装帧设计就足够吸引人了,封面运用了简洁而富有象征意义的几何图形,深邃的蓝色背景让人联想到浩瀚的宇宙和深邃的数学世界。我迫不及待地翻开第一页,期待着一场关于逻辑与美的探索之旅。作为一个对数学怀有深厚兴趣,但又对高深理论感到一丝畏惧的读者,我一直渴望找到一本既能深入浅出地讲解复杂概念,又能激发我学习热情的读物。《几何定理计算机证明》恰恰满足了我的需求。它不仅仅是一本教材,更像是一位循循善诱的导师,引领我一步步揭开几何定理背后那令人惊叹的证明过程。从最基础的公理体系出发,作者用清晰的语言、精妙的比喻,将抽象的数学概念具象化,让我仿佛置身于一个充满逻辑魅力的几何王国。每一章都像是一个精心设计的谜题,等待着我its resolution。计算机在几何证明中的应用,这个话题本身就充满了前沿感和神秘感。我很好奇,在冰冷的机器代码背后,隐藏着怎样精巧的算法和严谨的逻辑推理,才能最终“证明”那些流传千古的几何定理。这本书的出现,无疑为我打开了一扇新的大门,让我得以窥见数学研究的最新进展,感受科技与传统的完美融合。我期待着在这本书的引导下,能够更加深刻地理解几何学的本质,并且对计算机科学在纯粹数学领域的作用有更直观的认识。

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这本书的装帧朴实而又不失庄重,透着一股浓厚的学术气息。书名《几何定理计算机证明》让我立刻联想到严谨的逻辑、精密的算法以及科学的进步。几何学作为数学的根基,其定理的证明一直是人类智慧的挑战。而“计算机证明”则代表着一种全新的、可能更加客观高效的证明方式。我一直对数学的证明过程充满好奇,但有时候那些复杂的推导过程确实让人望而却步。我非常想知道,计算机是如何“理解”和“执行”几何定理的证明的?这本书是否会深入介绍自动定理证明(ATP)的核心概念,比如形式化语言、逻辑推理引擎、搜索策略等等?我特别期待能够看到一些具体的例子,展示计算机是如何一步步地“证明”那些曾经让数学家们头疼的几何定理的,也许是一些著名的定理,或者是其在计算机科学领域中的应用。这本书能否让我感受到科技与数学的完美结合,并且对计算机在数学研究中的潜力有更深的认识,是我非常期待的。

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这本书的书名《几何定理计算机证明》本身就散发着一种理性与科学的光辉,让我联想到严谨的逻辑、精密的计算以及科技的进步。我一直认为,数学是人类智慧的结晶,而几何定理更是其中璀璨的明珠。然而,对于许多看似简单明了的定理,其背后的证明过程却常常充满了复杂的推导和巧妙的构思,有时甚至让人望而却步。我一直对计算机在解决复杂问题中的能力充满好奇,尤其是在数学领域。这本书能否将计算机强大的计算和逻辑推理能力与几何学的精妙相结合,为我们提供一种全新的理解和验证几何定理的方式?我希望这本书能够清晰地阐述计算机证明的基本原理,例如如何将几何问题转化为计算机可以理解的符号语言,以及计算机是如何运用算法来搜索和验证证明的。我特别期待书中能够包含一些具体的例子,展示计算机如何独立完成一些曾经被认为是极其困难的几何定理的证明。这不仅能够让我们领略计算机的强大之处,更能帮助我们从更宏观的角度审视几何学的知识体系,也许还能从中发现一些隐藏的规律和联系。

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这本书的书名,本身就自带一种引人入胜的魅力。《几何定理计算机证明》,它将数学中最基础、最经典的几何学,与现代科技的尖端——计算机——联系了起来。我一直认为,几何定理的证明是数学思维的精华,它充满了逻辑的美感和推理的严谨。然而,对于一些复杂的定理,其证明过程往往让人感到望而却步。而“计算机证明”这个概念,则让我看到了数学研究的新方向和新可能。我非常想知道,计算机是如何“学习”和“执行”几何定理的证明的?它是否会用到一些我闻所未闻的算法和技术,比如自动定理证明(ATP)中的各种搜索策略和证明方法?我尤其期待书中能够包含一些具有代表性的案例,展示计算机如何解决那些曾经困扰数学界的难题,或者是在证明过程中展现出独特的视角。这本书能否为我打开一扇通往几何证明新世界的大门,让我感受到科技与数学之间令人惊叹的协同效应,是我非常期待的。

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当我在书店看到《几何定理计算机证明》这本书时,我的第一反应是好奇。几何定理,那些我们熟悉的欧几里得几何中的基本原理,它们是经过无数代数学家精心钻研才得以确立的。而“计算机证明”,这个词组听起来就带着一种现代科技的力量。我一直认为,数学证明是一个充满创造性和逻辑性的过程,它依赖于人类的智慧和直觉。那么,计算机是如何介入这个过程的呢?它是否能够以一种我们难以想象的方式去发现新的证明,或者以一种更加简洁、高效的方式去验证已有的证明?我希望这本书能够为我揭示自动定理证明(ATP)背后的奥秘,例如如何将几何的语言转化为计算机可以理解的形式,以及计算机在证明过程中所使用的各种搜索策略和技术。我尤其期待能够看到一些具体的案例,比如某个曾经困扰数学界的复杂几何定理,是如何被计算机“攻克”的。这本书能否让我看到科技如何赋能数学,拓展我们对证明的认知边界,是我非常期待的。

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这本书的书名《几何定理计算机证明》给我一种既古典又现代的冲击感。几何定理是数学的基石,其严谨的证明历来是智慧的象征。而“计算机证明”则代表着当今科技最前沿的探索。我一直对数学证明的逻辑之美充满敬意,但也常常被那些繁复的步骤所困扰。我好奇,计算机究竟是如何“学习”和“证明”这些精妙的几何定理的?它是否会揭示一些我们人类在传统证明方法中可能忽略的视角?我期望这本书能够详细介绍计算机证明的原理和方法,例如如何将几何语言转化为计算机可识别的逻辑表达式,以及常用的证明搜索算法和策略。同时,我也希望书中能包含一些具有代表性的案例,展示计算机在证明复杂几何定理方面的能力,例如那些曾经耗费数学家大量精力才得以解决的难题。这本书能否让我感受到科技与数学的深度融合,并且对计算机在纯粹数学领域的作用有更深刻的认识,是我非常期待的。

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我拿起这本书,首先被其严谨的学术气质所吸引。书名《几何定理计算机证明》立刻勾起了我对于数学逻辑和前沿科技的兴趣。我一直对数学的严谨性深感敬畏,但对于某些复杂几何定理的证明过程,常常觉得它们如同深奥的迷宫,让人难以完全把握。而“计算机证明”这一概念,则预示着一种全新的、可能更加高效和客观的证明方式。我迫切地想要知道,究竟是什么样的技术能够让计算机去“理解”和“证明”数学定理?这本书是否会介绍自动定理证明(Automated Theorem Proving, ATP)的核心思想和技术,例如形式化证明、模型检查、归纳推理等?我尤其希望能够看到一些具体的案例,展示计算机是如何一步步推导出复杂的几何定理的,也许是一些历史上著名的难题,或者是一些在计算机科学领域具有代表性的几何证明。这本书能否让我领略到计算机在数学研究中的强大潜力,以及它如何挑战和拓展我们对于证明的传统认知,是我非常期待的。

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我对这本书的期待,更多地源于其“计算机证明”这一独特视角。在我的印象中,几何定理的证明往往是通过纸笔、推理和图像来完成的,是一个高度依赖人类智慧和直觉的过程。而“计算机证明”则似乎带有一种冰冷、机械的意味。然而,这恰恰激起了我的好奇心。我想知道,当计算机介入这一过程时,它如何理解几何的语言?它的证明方式与人类有何不同?这本书是否会深入探讨自动定理证明(ATP)的相关技术和算法?是否会展示一些具体的计算机证明案例,例如对于一些经典的、曾经花费大量人力物力才得以证明的复杂定理,计算机是如何高效完成的?我特别希望书中能够提供一些关于证明搜索策略、模型检查、SAT求解器等与计算机证明相关的概念的介绍,即使不要求非常深入的技术细节,也能让我对这个领域有一个基本的了解。同时,我也很好奇,计算机证明是否会改变我们对数学的认知方式,或者在未来对数学教育产生怎样的影响?这本书能否解答我的这些疑问,为我揭示计算机在几何证明领域的神奇力量,是我非常期待的。

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