现代数学

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出版者:上海科技文献
作者:迈克尔·J.布拉德利博士
出品人:
页数:109
译者:王潇
出版时间:2011-1
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787543945876
丛书系列:
图书标签:
  • 数学文化
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  • 微积分
  • 抽象代数
  • 拓扑学
  • 数论
  • 数学建模
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具体描述

《数学先锋:现代数学(1900-1950)》记叙的十位不平凡的人物,有着不同的国籍,各异的人生经历,迥然的性格特质,但他们都是20世纪上半叶的数学先锋。以希尔伯特的23道数学难题始,他们首先聚焦于刚刚创立的集合论,进而扩展到整个数学领域的重新审视,他们中的大部分参与并成就了哥廷根的辉煌。数学在动荡的战争岁月没有停下脚步,相反,最初的计算机研发与军用密切相关,数学没有国界,但数学家有国界,冯·诺依曼、图灵、霍珀和维纳都在战时发挥了重要的作用。三位女数学家中竟有两位叫格蕾斯,她们的学识和成就更来之不易,因而她们的智慧和奋斗精神令人赞叹。《数学先锋:现代数学(1900-1950)》后半部分的三位美国数学家以涉猎广泛、多才多艺见长,不再是单一的数学家身份,而拉马努金和艾迪斯这对天才与怪才似乎只为数学而生……

《现代数学》是一本深入浅出、系统全面地介绍当代数学核心概念、思想与方法的著作。本书旨在为读者构建一座连接经典数学与前沿研究的桥梁,帮助理解数学如何在不断发展演进中解决日益复杂的世界性难题。 本书内容涵盖了数学的多个重要分支,并着重于它们之间的内在联系以及在现代科学技术领域的广泛应用。 第一部分:现代数学的基石与发展脉络 集合论的现代视角: 深入探讨集合论作为现代数学的语言和基础,介绍公理化集合论(如ZFC系统)的严谨性,以及它如何为数学的统一性提供保障。我们将审视集合论在逻辑学、计算机科学和哲学中的作用,以及超穷基数、选择公理等概念的深刻含义。 逻辑与证明的演进: 回顾数理逻辑的发展历程,从亚里士多德到布尔,再到哥德尔不完备定理。本书将详细阐述命题逻辑、谓词逻辑、模态逻辑等,并探讨证明论、模型论和递归论在理解数学真理和计算能力上的贡献。这些工具不仅是数学研究的利器,也是人工智能和理论计算机科学的基石。 代数结构的抽象与统一: 探索群论、环论、域论、模论以及更一般的代数结构。本书将聚焦于这些结构如何提供统一的框架来理解数字、几何图形、方程解等不同数学对象的共性。我们将讨论李群、同调代数等更高级的代数概念,以及它们在物理学(如粒子物理)和密码学中的重要地位。 拓扑学的几何语言: 介绍点集拓扑学和代数拓扑学。本书将解释拓扑学如何研究空间在连续形变下不变的性质,如同胚、连通性、紧致性等。我们将深入研究流形、纤维丛等概念,并揭示拓扑学在数据分析、计算机图形学以及理论物理学(如弦理论)中的关键作用。 第二部分:分析学与应用的现代疆界 实数系的精细刻画与测度论: 重新审视实数系的构造,重点介绍勒贝格测度及其积分理论。本书将展示测度论如何在处理无限集合和非光滑函数时提供比黎曼积分更强大的工具,并探讨其在概率论、金融数学和信号处理中的核心地位。 泛函分析的无限维空间: 介绍巴拿赫空间、希尔伯特空间等无限维向量空间,以及它们在求解微分方程、量子力学和信号分析中的应用。本书将深入探讨算子理论、谱理论等概念,展示如何利用代数方法研究分析问题。 复分析的优雅与应用: 探讨复数在几何、代数和分析问题中的强大能力。本书将介绍复变函数、解析延拓、留数定理等,并展示其在流体力学、航空工程和电磁学中的应用。 微分方程的现代理论与数值方法: 介绍常微分方程和偏微分方程的现代理论,包括解的存在性、唯一性、稳定性以及边界值问题。本书还将讨论求解这些方程的数值方法,如有限元法、有限差分法等,以及它们在工程、生物建模和气候预测中的不可或缺性。 第三部分:概率、统计与计算的数学视角 概率论的严谨表达: 介绍概率论的公理化体系,特别是随机变量、期望、方差、条件概率以及独立性等基本概念。本书将深入探讨大数定律、中心极限定理,并介绍马尔可夫链、泊松过程等随机过程,展示它们在金融风险管理、排队论和通信系统中的应用。 统计推断的现代方法: 阐述统计学如何从数据中提取信息并做出推断。本书将介绍参数估计(如最大似然估计)、假设检验、贝叶斯统计以及回归分析等经典方法,并触及现代统计学习理论,如机器学习中的模型选择和性能评估。 计算数学与算法分析: 探索数学在计算机算法设计与分析中的作用。本书将介绍数值分析(如插值、逼近、优化)、算法复杂度分析以及计算几何学等,并讨论它们如何支持大数据处理、密码学和科学计算。 本书的特点: 系统性与前沿性结合: 本书不仅覆盖了现代数学的核心领域,还适时引入了部分前沿研究方向,展现了数学的活力。 逻辑严谨与直观解释并重: 在保持数学严谨性的前提下,本书力求通过清晰的语言、生动的例子和图示来帮助读者理解抽象概念。 强调数学之间的联系: 本书突出不同数学分支之间的内在联系与相互促进,帮助读者建立全局观。 关注数学的应用价值: 大量穿插数学在物理、工程、计算机科学、经济学等领域的应用案例,体现数学的实用性。 《现代数学》是一本面向对数学有一定基础,或希望系统了解现代数学面貌的读者。无论是数学专业学生、科研人员,还是对科学技术发展充满好奇心的各界人士,都能从中获得深刻的启迪。通过阅读本书,读者将能够更好地理解和运用数学这一强大的思维工具,洞察现代世界的运行规律。

作者简介

迈克尔·J.布拉德利(Michael·J.Bradley)是圣母大学(University of Notre Dame)的数学博士,现为梅里马克学院数学系教授兼主任。是《离散数学导论》和《商业微积分》的作者,同时在《学院数学期刊与数学杂志》上发表文章。迈克尔·J.布拉德利教授拥有23年大学水平的数学教学、写作和研究经验,并持续20年为4-12年级学生讲授暑期数学。

目录信息

前言/1鸣谢/1简介/11.戴维·希尔伯特(1862—1943) 新世纪的数学难题/1 早年/2 不变量论/2 代数数论/3 几何/4 20世纪的数学难题/5 分析和理论物理/6 数学的基本原理与无限/7 战争与退休/9 结语/10 扩展阅读/102.格蕾丝·西斯霍姆·杨(1868—1944) 数学合作/13 早期生活及教育/14 生活和事业的伴侣/15 关于无穷导数的独立工作/17 最后的日子/19 结语/19 扩展阅读/203.瓦茨瓦夫·谢尔宾斯基(1882—1969) 数论与波兰数学学校/21 在数论上的早期工作/22 关于集合论的研究/24 波兰数学学校/26 有关数论的进一步研究/28 结语/31 扩展阅读/314.艾米丽·艾米·诺特(1882—1935) 抽象代数学家/33 早年/34 不变量论/35 职位挣扎/36 理想理论/37 国际影响/38 非交换代数/38 荣誉和赞赏/39 在美国的最后日子/40 结语/40 扩展阅读/415.斯瑞尼瓦萨尔·爱金格尔·拉马努金(1887—1920) 印度数论学家/43 社会影响/44 笔记本岁月,1904—1914/45 留学英国,1914—1919/48 回到印度,1919—1920/51 结语/52 扩展阅读/526.诺伯特·维纳(1894—1964) 控制论之父/55 神童/56 调和分析/57 战争年代的研究/60 控制论/61 结语/64 扩展阅读/647.约翰·冯·诺依曼(1903—1957) 科学和技术中的数学/67 早年的集合论研究/68 量子理论/69 博弈论/70 算子理论/7l 原子武器与核能/72 计算机结构和数值分析/73 自动机理论/75 结语/76 扩展阅读/778.格蕾丝·莫瑞·霍珀(1906—1992) 计算机软件的开拓者/79 早年生活和教育/80 编程和调试马克系列计算机/80 编译器和COBOL编程/83 回到海军/85 结语/86 扩展阅读/879.阿兰·图灵(1912—1954) 现代计算之父/89 教育和中心极限定理/90 图灵机的引入/90 破译德国海军密码/93 ACE和MADAM计算机工程/94 人工智能的图灵测试/95 生物生长中的数学思想/96 结语/97 扩展阅读/9710.保罗·艾迪斯(1913—1996) 旅行研究伙伴/99 聪明的艾迪斯/100 第一篇研究论文/100 共同的研究合作/101 四处游历的数学家/103 丰富的数学贡献/104 怪才/105 结语/108 扩展阅读/108译者感言/111
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读后感

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用户评价

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**第九段评价:** 我曾以为,数学是一门独立的、与现实世界联系不大的学科。然而,《现代数学》这本书,彻底改变了我的看法。作者以一种非常生动的方式,将数学的触角延伸到了我们生活的方方面面,从最日常的决策,到最前沿的科技,无处不有数学的身影。 我印象最深刻的是关于“算法”的讲解。作者并没有直接讲授具体的编程语言,而是深入浅出地解释了算法背后的逻辑和原理。我明白了,我们每天都在使用的各种应用程序,其核心都是各种精巧的算法。这本书还深入探讨了“博弈论”的应用,让我开始思考,在很多竞争性的环境中,如何做出更理性的选择,以获得最佳的收益。 《现代数学》的语言风格非常活泼,充满了年轻的活力。作者用一种充满激情的语气,带领我一起探索数学的奥秘。我感觉,这本书就像是一位充满魅力的向导,引领我在数学的广阔天地里自由翱翔。它让我明白了,数学并不是一门枯燥的学科,而是充满趣味和挑战的智力游戏。

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**第七段评价:** 我一直认为,数学是一门属于少数“天才”的学科,而我这样的普通人,只能远远地仰望。《现代数学》的出现,彻底打破了我的这个迷思。作者用一种非常接地气的方式,将复杂的数学概念融入到我们日常生活中。我记得其中一个章节,讲的是“优化问题”,作者通过一个简单的背包问题,就将如何找到最优解的核心思想阐述得淋漓尽致。 这本书最让我惊叹的是它对“计算思维”的阐释。作者并非简单地讲解算法,而是引导读者去理解计算思维的逻辑和方法。我发现,很多我们生活中看似简单的问题,背后都蕴含着深刻的计算原理。比如,如何更有效地规划出行路线,如何优化资源分配。这些问题,都可以通过计算思维来找到更优的解决方案。 《现代数学》的语言风格非常简洁明了,却又不失深度。作者避免了使用过于专业化的术语,而是用一种更加平易近人的方式来解释概念。我最喜欢的是他对于“可视化”的运用。通过大量的图表和示意图,将抽象的数学概念直观地展现出来,让我更容易理解和记忆。读完这本书,我感觉自己对数学不再感到畏惧,反而对它充满了好奇和探索的欲望。

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**第五段评价:** 当我第一次拿起《现代数学》这本书时,我并没有抱太大的期望。在我过去的学习经历中,数学总是与枯燥、乏味划等号。然而,这本书,却以一种出乎意料的方式,征服了我。作者的叙事方式非常独特,他不是那种按照章节顺序,一本正经地讲解数学知识的人。相反,他更像是将数学融入到一个个精彩的故事和场景中,让读者在不知不觉中就理解了数学的精髓。 我记得其中一个章节,讨论的是“最优解”。作者通过一个现实生活中非常常见的场景——如何最有效地分配资源——来引入这个问题。我一下子就被吸引住了,原来数学不仅仅是解决课本上的题目,它还可以指导我们做出更好的决策。书中还涉及到一些关于“游戏理论”的内容,作者用一些简单的游戏作为例子,解释了纳什均衡等概念。这让我觉得,数学原来也可以这么有趣,甚至可以用来分析人际关系和商业竞争。 《现代数学》最大的优点在于它的启发性。它不仅仅教你“是什么”,更重要的是教你“为什么”。它鼓励你去思考,去探索,去发现数学在不同领域中的应用。我开始用书中的一些方法来分析自己的日常生活,比如如何更有效地安排时间,如何做出更明智的消费选择。这本书,让我对数学的态度发生了翻天覆地的变化,从之前的畏惧,变成了现在的热爱。

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**第一段评价:** 我一直对数学感到着迷,但又常常望而却步,总觉得那些抽象的概念和复杂的公式遥不可及。直到我翻开了《现代数学》,才发现数学的世界原来可以如此生动有趣,如此贴近生活。这本书并没有一开始就抛出令人望而生畏的定理和证明,而是从一些日常生活中看似平凡的现象入手,比如如何最有效地打包行李,如何理解复杂的统计数据,甚至是游戏中的概率问题。作者用一种非常巧妙的方式,将这些现象背后的数学原理层层剥开,让我恍然大悟。我记得其中有一个章节讲的是“图论”,我之前对这个概念一无所知,但作者通过一个“旅行推销员问题”的例子,生动地展示了图论的应用。看着推销员如何在众多城市之间找到最短的路线,我就仿佛置身其中,亲自体验了寻找最优解的过程。这种从具体到抽象,再从抽象回归具体的讲解方式,让我对数学不再感到陌生,反而产生了一种亲切感。 我尤其欣赏作者的叙事方式,他用一种非常引人入胜的语言,将枯燥的数学知识转化为引人入胜的故事。他不会生硬地罗列公式,而是用比喻、类比,甚至是一些幽默的小故事来解释复杂的概念。当我看到关于“分形几何”的章节时,我被作者描述的海岸线、雪花、甚至是我们身体的毛细血管所吸引。那些看似杂乱无章的图形,在数学的视角下竟然有着如此精妙的规律和自相似性,这让我对自然界的奥秘有了全新的认识。这本书不仅仅是一本数学教科书,更像是一本带领读者探索世界奥秘的指南。它教会了我如何用数学的眼光去审视周遭的一切,如何从数字和逻辑中发现隐藏的美。

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**第十段评价:** 《现代数学》这本书,就像一位循循善诱的导师,用一种极具智慧的方式,将数学的深邃之处一一展现在我面前。在此之前,我对现代数学的认知,大多停留在模糊的印象中,总觉得它与我的生活相去甚远。然而,这本书,却以一种令人惊叹的方式,将数学的普适性和实用性展现得淋漓尽致。 我尤其被书中关于“数据可视化”的章节所吸引。作者通过生动的图表和案例,让我明白,如何将复杂的数据转化为清晰、易懂的信息。这不仅仅是关于美学,更是关于如何更好地理解和传达信息。书中还深入探讨了“网络科学”的原理,让我开始思考,我们所处的社交网络、信息网络,其背后都蕴含着深刻的数学结构。 《现代数学》的语言风格非常沉稳而有力量。作者在阐述数学概念时,始终保持着严谨的态度,但又不会让人感到枯燥。他总能在恰当的时机,穿插一些引人深思的观点,让我对数学的理解上升到了一个新的高度。读完这本书,我感觉自己仿佛拥有了一套全新的思维工具,能够以更深刻、更理性的方式去审视这个世界。

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**第三段评价:** 我一直认为,数学是一门严谨而冰冷的学科,充满了公式和定理,让人难以亲近。《现代数学》的出现,彻底打消了我的这个顾虑。作者用一种非常人性化的方式,将数学的魅力展现在我面前。他不是那种只知道死板讲授理论的老师,更像是一位循循善诱的朋友,一步步引导我探索数学的奇妙世界。我尤其喜欢书中关于“概率论”的讨论。我之前对概率的理解仅限于抛硬币的正面朝上还是反面朝上,但作者通过分析彩票中奖的概率,以及风险投资中的数学模型,让我看到了概率论在现实生活中的巨大价值。 书中对于“数据科学”的讲解,也让我大开眼界。我一直以为数据科学是属于专业人士的领域,但作者通过简单的例子,展示了如何从海量的数据中提取有用的信息,做出更明智的决策。我记得他举了一个关于分析用户购买行为的例子,通过简单的图表和统计方法,就能够预测用户的喜好,这让我对大数据时代充满了好奇。这本书的语言非常生动,充满了生活气息,没有那些晦涩难懂的术语。即使我有一些数学基础薄弱的地方,也能通过作者的讲解,轻松理解。 读完《现代数学》,我感觉自己好像拥有了一双新的眼睛,能够看到数字背后隐藏的规律和联系。它让我不再害怕数学,反而对它充满了敬畏和好奇。我开始主动去寻找生活中的数学问题,并尝试用书中学到的知识去解决它们。这本书,无疑是我数学学习旅程中的一座里程碑。

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**第六段评价:** 《现代数学》这本书,真是一股清流,让我对数学的看法有了巨大的改观。我过去学习数学的经历,可以用“痛苦”二字来形容,总是在公式和定理的泥沼中挣扎。但是,这本书,却以一种诗意的方式,将数学的魅力展现在我眼前。作者并没有刻意去回避数学的深度,但他总能找到一种恰到好处的语言,将那些抽象的概念变得生动形象。 我印象最深刻的是关于“统计学”的讲解。作者并没有直接抛出复杂的公式,而是从一些生活中的统计数据入手,比如如何理解民意调查的结果,如何分析股票市场的波动。他用非常通俗易懂的方式,解释了均值、方差、标准差等概念,让我明白了这些统计指标是如何帮助我们理解世界的。这本书还深入探讨了“模式识别”的原理,让我认识到,即使是看似杂乱无章的数据,也可能隐藏着深刻的规律。 《现代数学》的语言风格非常优美,充满了一种人文关怀。作者不仅仅在传授知识,更是在传递一种思考方式。他鼓励读者保持好奇心,不断探索数学的奥秘。读完这本书,我感觉自己仿佛打开了一个新的思维维度,能够用更清晰、更理性的方式去分析问题。它让我明白了,数学并不是一门孤立的学科,而是与我们的生活息息相关,甚至是解决问题的强大工具。

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**第四段评价:** 《现代数学》这本书,简直就是为我这样的“数学恐惧症”患者量身定做的。我一直认为自己是个文科生,与数学绝缘,但这本书的出现,让我重新审视了数学的价值和魅力。作者没有一开始就扔给我一堆公式,而是从一些非常贴近生活的例子讲起,比如如何利用数学来规划一次完美的旅行,如何理解商场打折背后的数学原理。这种“润物细无声”的讲解方式,让我不知不觉地就接受了数学的概念。 我特别喜欢书中关于“逻辑学”的那部分。作者用清晰的语言,解释了什么是命题,什么是推理,以及如何在日常生活中避免逻辑谬误。这让我觉得,逻辑学不仅仅是一门抽象的学科,更是提升思维能力的关键。我记得他举了一个关于“证明”的例子,通过一个简单的几何问题,让我明白了什么是严谨的数学证明,以及证明的意义所在。这让我对数学的严谨性有了更深的认识。 这本书的语言风格非常幽默风趣,一点也不枯燥。作者仿佛是一位经验丰富的导游,带领我在数学的奇妙世界里漫步。他总是能够恰到好处地加入一些小故事和历史典故,让我在轻松愉快的氛围中学习。当我读到关于“信息论”的章节时,我才明白,我们每天都在接触的信息,背后都蕴含着深刻的数学原理。这本书,让我对数学充满了兴趣,也让我开始尝试用数学的思维去解决生活中的问题。

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**第八段评价:** 《现代数学》这本书,如同一位博学的智者,以一种温和而深刻的方式,引导我走进数学的殿堂。我过去对数学的认知,大多停留在基础的加减乘除和代数方程,总觉得现代数学是高不可攀的存在。然而,这本书,却用一种极其巧妙的方式,将那些复杂的概念变得触手可及。 我特别欣赏作者在讲解“逻辑推理”部分时所采用的方法。他并没有直接罗列形式逻辑的符号,而是通过一些生活中的辩论和思考过程,来展示逻辑在日常生活中的重要性。我理解了,清晰的逻辑思维,是解决任何问题的前提。书中关于“模式识别”的章节,也让我眼前一亮。作者通过分析自然界中的各种规律,比如斐波那契数列在植物生长中的体现,让我惊叹于数学在自然界中的普遍存在。 《现代数学》的语言风格非常典雅,充满了一种哲思的意味。作者在讲解数学概念的同时,也不断地引发读者对事物本质的思考。我感觉,这本书不仅仅是在教授数学知识,更是在培养一种科学的思维方式。它让我明白,数学不仅仅是冷冰冰的数字,更是理解世界、认识宇宙的钥匙。

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**第二段评价:** 《现代数学》这本书,我必须说,它彻底颠覆了我对数学的刻板印象。在此之前,我总觉得数学就是那些在黑板上写满符号的枯燥理论,与我的生活毫无关联。然而,这本书以一种前所未有的视角,向我展示了数学是如何渗透到我们生活的方方面面,甚至在塑造着我们的世界。让我印象最深刻的是关于“混沌理论”的那部分。作者用一个“蝴蝶效应”的比喻,生动地解释了微小初始条件的改变,如何在长期内引发巨大的差异。这不仅仅是一个理论,它让我开始反思,生活中那些看似不经意的选择,是否也在潜移默化地影响着我的未来。 这本书的逻辑清晰,结构严谨,但又充满活力。作者并没有回避数学的深度,但他总能找到一种恰到好处的方式,将复杂的概念变得易于理解。我尤其喜欢他对于“博弈论”的解读。通过分析一些经典的博弈场景,比如囚徒困境,我学会了如何从理性思维的角度去理解人与人之间的互动和决策。这让我对一些社会现象有了更深刻的洞察。书中穿插的大量图表和实例,也极大地增强了阅读的趣味性,让我在学习过程中不会感到疲惫。当我读到关于“机器学习”的部分时,我意识到数学在人工智能领域扮演着多么重要的角色。那些听起来高大上的技术,其背后都离不开严谨的数学模型和算法。 这本书的价值不仅仅在于传授知识,更在于激发思考。它让我开始质疑,去探索,去发现数学在不同领域中的应用。我曾经以为数学只属于科学家和工程师,但《现代数学》让我明白,每个人都可以成为数学的爱好者,都可以从中受益。它就像一把钥匙,为我打开了一扇通往更广阔知识世界的大门。

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