2有一位老人,他有三个儿子和十七匹马。他在临终前对他的儿子们说:“我已经写好了遗嘱,我把马留给你们,你们一定要按我的要求去分。”
老人去世后,三兄弟看到了遗嘱。遗嘱上写着:“我把十七匹马全都留给我的三个儿子。长子得一半,次子得三分之一,给幼子九分之一。不许流血,不许杀马。你们必须遵从父亲的遗愿!”
这三个兄弟迷惑不解。尽管他们在学校里学习成绩都不错,可是他们还是不会用17除以2、用17除以3、用17除以9,又不让马流血。于是他们就去请教当地一位公认的智者。这位智者看了遗嘱以后说:“我借给你们一匹马,去按你们父亲的遗愿分吧!”
0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。”
“任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量(一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”。
“105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多;彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位,不可删去。203房间中的0是分隔“楼(2)”与“房门号(3)”的(即表示二楼八号房),可删去。0还表示……
爱因斯坦曾说:“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,宏观上看来,我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望(包括行动)能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”。
3写些经典例题
4外加些数学家的故事
例如
数学家高斯的故事
高斯(Gauss 1777~1855)生于Brunswick,位于现在德国中北部。他的祖父是农民,父亲是泥水匠,母亲是一个石匠的女儿,有一个很聪明的弟弟,高斯这位舅舅,对小高斯很照顾,偶而会给他一些指导,而父亲可以说是一名「大老粗」,认为只有力气能挣钱,学问这种劳什子对穷人是没有用的。
高斯很早就展现过人才华,三岁时就能指出父亲帐册上的错误。七岁时进了小学,在破旧的教室里上课,老师对学生并不好,常认为自己在穷乡僻壤教书是怀才不遇。高斯十岁时,老师考了那道著名的「从一加到一百」,终于发现了高斯的才华,他知道自己的能力不足以教高斯,就从汉堡买了一本较深的数学书给高斯读。同时,高斯和大他差不多十岁的助教Bartels变得很熟,而Bartels的能力也比老师高得多,后来成为大学教授,他教了高斯更多更深的数学。
老师和助教去拜访高斯的父亲,要他让高斯接受更高的教育,但高斯的父亲认为儿子应该像他一样,作个泥水匠,而且也没有钱让高斯继续读书,最后的结论是--去找有钱有势的人当高斯的赞助人,虽然他们不知道要到哪里找。经过这次的访问,高斯免除了每天晚上织布的工作,每天和Bartels讨论数学,但不久之后,Bartels也没有什么东西可以教高斯了。
1788年高斯不顾父亲的反对进了高等学校。数学老师看了高斯的作业后就要他不必再上数学课,而他的拉丁文不久也凌驾全班之上。
1791年高斯终于找到了资助人--布伦斯维克公爵费迪南(Braunschweig),答应尽一切可能帮助他,高斯的父亲再也没有反对的理由。隔年,高斯进入Braunschweig学院。这年,高斯十五岁。在那里,高斯开始对高等数学作研究。并且独立发现了二项式定理的一般形式、数论上的「二次互逆定理」(Law of Quadratic Reciprocity)、质数分布定理(prime numer theorem)、及算术几何平均(arithmetic-geometric mean)。
1795年高斯进入哥廷根(Gttingen)大学,因为他在语言和数学上都极有天分,为了将来是要专攻古典语文或数学苦恼了一阵子。到了1796年,十七岁的高斯得到了一个数学史上极重要的结果。最为人所知,也使得他走上数学之路的,就是正十七边形尺规作图之理论与方法。
希腊时代的数学家已经知道如何用尺规作出正 2m×3n×5p 边形,其中 m 是正整数,而 n 和 p 只能是0或1。但是对于正七、九、十一边形的尺规作图法,两千年来都没有人知道。而高斯证明了:
一个正 n 边形可以尺规作图若且唯若 n 是以下两种形式之一:
1、n = 2k,k = 2, 3,…
2、n = 2k × (几个不同「费马质数」的乘积),k = 0,1,2,…
费马质数是形如 Fk = 22k 的质数。像 F0 = 3,F1 = 5,F2 = 17,F3 = 257, F4 = 65537,都是质数。高斯用代数的方法解决二千多年来的几何难题,他也视此为生平得意之作,还交待要把正十七边形刻在他的墓碑上,但后来他的墓碑上并没有刻上十七边形,而是十七角星,因为负责刻碑的雕刻家认为,正十七边形和圆太像了,大家一定分辨不出来。
1799年高斯提出了他的博士论文,这论文证明了代数一个重要的定理:
任一多项式都有(复数)根。这结果称为「代数学基本定理」(Fundamental Theorem of Algebra)。
事实上在高斯之前有许多数学家认为已给出了这个结果的证明,可是没有一个证明是严密的。高斯把前人证明的缺失一一指出来,然后提出自己的见解,他一生中一共给出了四个不同的证明。
在1801年,高斯二十四岁时出版了《算学研究》(Disquesitiones Arithmeticae),这本书以拉丁文写成,原来有八章,由于钱不够,只好印七章
美国的着名数学家贝尔(ETBell),在他着的《数学工作者》(Men of Mathematics) 一书里曾经这样批评高斯:
在高斯死后,人们才知道他早就预见一些十九世的数学,而且在1800年之前已经期待它们的出现。如果他能把他所知道的一些东西泄漏,很可能现在数学早比目前还要先进半个世纪或更多的时间。阿贝尔(Abel)和雅可比(Jacobi)可以从高斯所停留的地方开始工作,而不是把他们最好的努力花在发现高斯早在他们出生时就知道的东西。而那些非欧几何学的创造者,可以把他们的天才用到其他力面去。
在1855年二月23日清晨,高斯在他的睡梦中安详的去世了。高斯
1785年,8岁的高斯在德国农村的一所小学里念一年级。
学校的老师是城里来的。他有一个偏见,觉得农村的孩子不如城市的孩子聪明伶俐。不过,他对孩子们的学习,还是严格要求。他讨厌在课堂上不专心听讲、爱做小动作的学生,常常用鞭子敲打他们。孩子们到爱听他的课,因为他经常讲一些非常有趣的东西。
有一天,他出了一道算术题:“你们算一算,1加2加3加100等于多少?谁算不出来,就不准回家吃饭。” 说完,他就坐在椅子上,用目光巡视着趴在桌上演算的学生。
不到一分钟,小高斯站了起来,手里举着小石板,说:“老师,我算出来了”
没等小高斯说完,老师就不耐烦的说:“不对!重新再算!”
小高斯检查了一遍,说:“老师,没错!”说着走下座位,把小石板伸到老师面前。
老师低头一看,只见上面写着“5050”,不禁大吃一惊。他简直不敢相信,这样复杂的数学题,一个8岁的孩子,用不到一分钟的时间就算出了正确的得数。要知道,他自己算了一个多小时,算了三遍才把这道题算对的。他怀疑以前别人让小高斯算过这道题。就问小高斯:“你是怎么算的?”小高斯回答说:“我不是按照1、2、3的次序一个一个往上加的。是一头一尾的两个数相加:1+100=101,2+99=101,3+98也是101一前一后的数相加,一共有50个101,101乘50,得到5050。”
小高斯的回答使老师感到吃惊。因为他还是第一次知道这种算法。他惊喜的看着小高斯,好像刚认识这个穿破烂的衣服的,砌转工人的儿子。
不久,老师专门买了一本数学书送给小高斯,鼓励他继续努力,还把小高斯推荐给教育局,使他得到免费教育的待遇。后来,小高斯成了世界著名的数学家。 人们为了纪念他,把他的这种计算方法称为“高斯定理”。
阿基米德
阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研《几何原本》。
后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部,但多数是几何著作,这对于推动数学的发展,起着决定性的作用。
《砂粒计算》,是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的。
《圆的度量》,利用圆的外切与内接96边形,求得圆周率π为:22/7 <π<223/71 ,这是数学史上最早的,明确指出误差限度的π值。他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积;使用的是穷举法。
《球与圆柱》,熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍,这个圆锥的底等于球的大圆,高等于球的半径。阿基米德还指出,如果等边圆柱中有一个内切球,则圆柱的全面积和它的体积,分别为球表面积和体积的 。在这部著作中,他还提出了著名的"阿基米德公理"。
《抛物线求积法》,研究了曲线图形求积的问题,并用穷竭法建立了这样的结论:"任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形(即抛物线),其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四。"他还用力学权重方法再次验证这个结论,使数学与力学成功地结合起来。
《论螺线》,是阿基米德对数学的出色贡献。他明确了螺线的定义,以及对螺线的面积的计算方法。在同一著作中,阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法。
《平面的平衡》,是关于力学的最早的科学论著,讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题。
《浮体》,是流体静力学的第一部专著,阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上,并用数学公式表示浮体平衡的规律。
《论锥型体与球型体》,讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体积,以及椭圆绕其长轴和短轴旋转而成的球型体体积。
丹麦数学史家海伯格,于1906年发现了阿基米德给厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的传抄本。通过研究发现,这些信件和传抄本中,蕴含着微积分的思想,他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。
正因为他的杰出贡献,美国的ET贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两们通常是牛顿和高斯。不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。
刘徽
刘徽(生于公元250年左右),是中国数学史上一个非常伟大的数学家,在世界数学史上,也占有杰出的地位.他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产.
《九章算术》约成书于东汉之初,共有246个问题的解法.在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积计算等,都属于世界先进之列,但因解法比较原始,缺乏必要的证明,而刘徽则对此均作了补充证明.在这些证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献.他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根.在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法.在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法.他利用割圆术科学地求出了圆周率π=314的结果.刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作.
《海岛算经》一书中, 刘徽精心选编了九个测量问题,这些题目的创造性、复杂性和富有代表性,都在当时为西方所瞩目.
刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观.他是我国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人.
刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚.他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富.
欧拉
欧拉(LEuler,1707415-1783918)是瑞士数学家。生于瑞士的巴塞尔,卒于彼得堡(Petepbypt)。父亲保罗·欧拉是位牧师,喜欢数学,所以欧拉从小就受到这方面的熏陶。但父亲却执意让他攻读神学,以便将来接他的班。幸运的是,欧拉并没有走父亲为他安排的路。父亲曾在巴塞尔大学上过学,与当时著名数学家约翰·伯努利(Johann Bernoulli,166786-174811)及雅各布·伯努利(Jacob Bernoulli,16541227-1705816)有几分情谊。由于这种关系,欧拉结识了约翰的两个儿子:擅长数学的尼古拉(Nicolaus Bernoulli,1695-1726)及丹尼尔(Daniel Bernoulli,170029-1782317)兄弟二人,(这二人后来都成为数学家)。他俩经常给小欧拉讲生动的数学故事和有趣的数学知识。这些都使欧拉受益匪浅。1720年,由约翰保举,才13岁的欧拉成了巴塞尔大学的学生,而且约翰精心培育着聪明伶俐的欧拉。当约翰发现课堂上的知识已满足不了欧拉的求知欲望时,就决定每周六下午单独给他辅导、答题和授课。约翰的心血没有白费,在他的严格训练下,欧拉终于成长起来。他17岁的时候,成为巴塞尔有史以来的第一个年轻的硕士,并成为约翰的助手。在约翰的指导下,欧拉从一开始就选择通过解决实际问题进行数学研究的道路。1726年,19岁的欧拉由于撰写了《论桅杆配置的船舶问题》而荣获巴黎科学院的资金。这标志着欧拉的羽毛已丰满,从此可以展翅飞翔。
欧拉的成长与他这段历史是分不开的。当然,欧拉的成才还有另一个重要的因素,就是他那惊人的记忆力!,他能背诵前一百个质数的前十次幂,能背诵罗马诗人维吉尔(Virgil)的史诗Aeneil,能背诵全部的数学公式。直至晚年,他还能复述年轻时的笔记的全部内容。高等数学的计算他可以用心算来完成。
尽管他的天赋很高,但如果没有约翰的教育,结果也很难想象。由于约翰·伯努利以其丰富的阅历和对数学发展状况的深刻的了解,能给欧拉以重要的指点,使欧拉一开始就学习那些虽然难学却十分必要的书,少走了不少弯路。这段历史对欧拉的影响极大,以至于欧拉成为大科学家之后仍不忘记育新人,这主要体现在编写教科书和直接培养有才化的数学工作者,其中包括后来成为大数学家的拉格朗日(JLLagrange,1736125-1813410)。
欧拉本人虽不是教师,但他对教学的影响超过任何人。他身为世界上第一流的学者、教授,肩负着解决高深课题的重担,但却能无视"名流"的非议,热心于数学的普及工作。他编写的《无穷小分析引论》、《微分法》和《积分法》产生了深远的影响。有的学者认为,自从1784年以后,初等微积分和高等微积分教科书基本上都抄袭欧拉的书,或者抄袭那些抄袭欧拉的书。欧拉在这方面与其它数学家如高斯(CFGauss,1777430-1855223)、牛顿(INewton,164314-1727331)等都不同,他们所写的书一是数量少,二是艰涩难明,别人很难读懂。而欧拉的文字既轻松易懂,堪称这方面的典范。他从来不压缩字句,总是津津有味地把他那丰富的思想和广泛的兴趣写得有声有色。他用德、俄、英文发表过大量的通俗文章,还编写过大量中小学教科书。他编写的初等代数和算术的教科书考虑细致,叙述有条有理。他用许多新的思想的叙述方法,使得这些书既严密又易于理解。欧拉最先把对数定义为乘方的逆运算,并且最先发现了对数是无穷多值的。他证明了任一非零实数R有无穷多个对数。欧拉使三角学成为一门系统的科学,他首先用比值来给出三角函数的定义,而在他以前是一直以线段的长作为定义的。欧拉的定义使三角学跳出只研究三角表这个圈子。欧拉对整个三角学作了分析性的研究。在这以前,每个公式仅从图中推出,大部分以叙述表达。欧拉却从最初几个公式解析地推导出了全部三角公式,还获得了许多新的公式。欧拉用a 、b 、c 表示三角形的三条边,用A、B、C表示第个边所对的角,从而使叙述大大地简化。欧拉得到的著名的公式:
又把三角函数与指数函联结起来。
在普及教育和科研中,欧拉意识到符号的简化和规则化既有有助于学生的学习,又有助于数学的发展,所以欧拉创立了许多新的符号。如用sin 、cos 等表示三角函数,用 e 表示自然对数的底,用f(x) 表示函数,用 ∑表示求和,用 i表示虚数等。圆周率π虽然不是欧拉首创,但却是经过欧拉的倡导才得以广泛流行。而且,欧拉还把e 、π 、i 统一在一个令人叫绝的关系式 中。 欧拉在研究级数时引入欧拉常数C, 这是继π 、e 之后的又一个重要的数。
希尔伯特
希尔伯特,D(Hilbert,David,1862~1943)德国数学家,生于东普鲁士哥尼斯堡(前苏联加里宁格勒)附近的韦劳。中学时代,希尔伯特就是一名勤奋好学的学生,对于科学特别是数学表现出浓厚的兴趣,善于灵活和深刻地掌握以至应用老师讲课的内容。1880年,他不顾父亲让他学法律的意愿,进入哥尼斯堡大学攻读数学。1884年获得博士学位,后来又在这所大学里取得讲师资格和升任副教授。1893年被任命为正教授,1895年,转入格廷根大学任教授,此后一直在格廷根生活和工作,于是930年退休。在此期间,他成为柏林科学院通讯院士,并曾获得施泰讷奖、罗巴切夫斯基奖和波约伊奖。1930年获得瑞典科学院的米塔格-莱福勒奖,1942年成为柏林科学院荣誉院士。希尔伯特是一位正直的科学家,第一次世界大战前夕,他拒绝在德国政府为进行欺骗宣传而发表的《告文明世界书》上签字。战争期间,他敢干公开发表文章悼念"敌人的数学家"达布。希特勒上台后,他抵制并上书反对纳粹政府排斥和迫害犹太科学家的政策。由于纳粹政府的反动政策日益加剧,许多科学家被迫移居外国,曾经盛极一时的格廷根学派衰落了,希尔伯特也于1943年在孤独中逝世。
冯·诺依曼
20世纪即将过去,21世纪就要到来.我们站在世纪之交的大门槛,回顾20世纪科学技术的辉煌发展时,不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼.众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步.鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父".
约翰·冯·诺依曼 ( John Von Nouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对 孩子的教育.冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘.据说他6岁时就能用古 希腊语同父亲闲谈,一生掌握了七种语言.最擅德语,可在他用德语思考种种设想时,又能以阅读的速度译成英语.他对读过的书籍和论文.能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍可如此.1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重.在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁.1921年一1923年在苏黎世大学学习.很快又在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁.1927年一1929年冯·诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,西渡美国.1931年成为该校终身教授.1933年转到该校的高级研究所,成为最初六位教授之一,并在那里工作了一生. 冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大 学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士.他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土. 1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席.
1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁.
冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献.在第二次世界大战前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究.1923年关于集合论中超限序数的论文,显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格.他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础.他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等.特别在 1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题.
1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群.1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来.他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的. 他对其子代数进行了开创性工作,并莫定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支.这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数.这是有限维空间中矩阵代数的自然推广. 冯·诺依曼还创立了博奕论这一现代数学的又一重要分支. 1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论与经济行为》.论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博奕应用的详细说明.文中还包含了诸如统计理论等教学思想.冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作.
冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作.
现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机,它是由美国科学家研制的,于1946年2月14日在费城开始运行.其实由汤米、费劳尔斯等英国科学家研制的"科洛萨斯"计算机比ENIAC机问世早两年多,于1944年1月10日在布莱奇利园区开始运行.ENIAC机证明电子真空技术可以大大地提高计算技术,不过,ENIAC机本身存在两大缺点:(1)没有存储器;(2)它用布线接板进行控制,甚至要搭接见天,计算速度也就被这一工作抵消了.ENIAC机研制组的莫克利和埃克特显然是感到了这一点,他们也想尽快着手研制另一台计算机,以便改进.
冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后,便带领这批富有创新精神的年轻科技人员,向着更高的目标进军.1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的"存储程序通用电子计算机方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的缩写).在这过程中,冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识,充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力.
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系.EDVAC机还有两个非常重大的改进,即:(1)采用了二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;(2建立了存储程序,指令和数据便可一起放在存储器里,并作同样处理.简化了计算机的结构,大大提高了计算机的速度.
1946年7,8月间,冯·诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上,为普林斯顿大学高级研究所研制IAS计算机时,又提出了一个更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》.以上两份既有理论又有具体设计的文件,首次在全世界掀起了一股"计算机热",它们的综合设计思想,便是著名的"冯·诺依曼机",其中心就是有存储程序原则--指令和数据一起存储.这个概念被誉为'计算机发展史上的一个里程碑".它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计.自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到"冯·诺依曼机"的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了"非冯·诺依曼机"的设想.
冯·诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作,对如何编制程序及搞数值计算都作出了杰出的贡献. 冯·诺依曼于1937年获美国数学会的波策奖;1947年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖;1956年获美国总统的自由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖.
冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版.他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版.
泰勒斯
泰勒斯(Thales,前624-前547),古希腊学者,出生在小亚细亚的米利都城的一个奴隶主贵族家庭。家庭政治地位的显贵、经济生活的富足,泰勒斯均不屑一顾,而是倾注全部精力从事哲学与科学的钻研。在年轻时,他四处游学,到过金字塔之国,在那里学会了天文观测、几何测量;也到过两河流域的巴比伦,饱学了东方璀灿的文化。回到家乡米利都后,创立了爱奥学派,后成为古希腊著名的七大学派之首。泰勒斯素有“科学之父”的美称。
泰勒斯有名名言:“水是万物之本源,万物终归于水。”他否定了神创造一切的观点,开创了从世界本身来认识世界的正确道路。在科学上,他倡导理性,不满足于直观的感性的特殊的认识,崇尚抽象的理性的一般的知识。譬如,等腰三角形的两底角相等,并不是指我们所能画出的、个别的等腰三角形,而应该是指“所有的”等腰三角形。这就需要论证、推理,才能确保数学命题的正确性,才能使数学具有理论上的严密性和应用上的广泛性。泰勒斯的积极倡导,为毕达哥拉斯创立理性的数学奠定了基础。
泰勒斯在数学方面曾发现了不少平面几何学的定理,诸如:“直径平分圆周”、“三角形两等边对等角”、“两条直线相交、对顶角相等”、“三角形两角及其夹边已知,此三角形完全确定”、“半圆所对的圆周角是直角”等,这些定理虽然简单,而且古埃及、巴比伦人也许早已知道,但是,泰勒斯把它们整理成一般性的命题,论证了它们的严格性,并在实践中广泛应用。据说他可以利用一根标杆,测量、推算出金字塔的高度。
泰勒斯在天文学方面也曾有不同凡响的工作,据说他曾测知公元前585年5月28日的一次日全食。当时正值战争之际,泰勒斯向世人宣告,若不停战,到时天神震怒!到了那天下午,两派将士仍激战不已,霎时间,太阳在天空中消失,星辰闪烁,大地一片漆黑。双方将士见此景象,砍太阳神真的发怒了,要降罪于人类,于是立即罢兵休战,从此铸剑为犁,和睦相处。
另据传说,泰勒斯醉心于钻研哲学与科学,且可谓清贫守道,而遭市井嘲笑。他不以为然地说,君子爱财取之有道。他在对气候预测的基础上,估计来年油料作物会大丰收,于是垄断了米利都和开奥斯两地的所有油坊,到季节以高价出租。有了钱,科学研究可以做得更好。
这两则传说,如果是真实的话,那么泰勒斯确实不愧于其墓碑上所镌刻的颂辞:“他是一位圣贤,又是一位天文学家,在日月星辰的王国里,他顶天立地、万古流芳。”不过,这也是一则传说,因为泰勒斯生活的年代离我们太久远了,没有确切可靠的资料。
祖冲之
祖冲之(公元429~500年)祖籍是现今河北省涞源县,他是南北朝时代的一位杰出科学家。他不仅是一位数学家,同时还通晓天文历法、机械制造、音乐等领域,并且是一位天文学家。
祖冲之在数学方面的主要成就是关于圆周率的计算,他算出的圆周率为31415926<π<31415927,这一结果的重要意义在于指出误差的范围,是当时世界最杰出的成就。祖冲之确定了两个形式的π值,约率355/173(≈31415926)密率22/7(≈314),这两个数都是π的渐近分数。
欧几里得
欧几里得,(约公元前330-275年),古希腊数学家。其著作《几何原本》闻名于世。欧几里得将公元前七世纪以来希腊几何积累起来的既丰富又纷纭的庞杂结果整理在一个严密统一的体系中,从原始定义开始,列出5条公设,通过逻辑推理,演绎出一系列定理和推论,从而建立了被称为欧几里得几何学的第一个公理化数学体系。
据资料记载,有统治者问他学几何有无简捷的方法,他回答:“在几何里,没有来为国王铺设的大道”。这句话后来成了传诵于古的学习箴言。他的著作除《几何原本》外,还有不少,可惜大都失传,《已知数》、《圆形的分割》是保存下来的著作。2017年7月10日
What lies behind us and what lies before us are tiny matters compared to what lies within usOLIVER WENDELL HOLMES
和内在力量相比,身外之物显得微不足道。
今天开始读到第二个习惯 Begin with the end in mind。 在我们理解这个习惯之前 , 作者让我们进入一种安静的假想状态,你在想象你现在要去参加一个葬礼,当你到了那里,突然发现这原来是你自己的葬礼。葬礼上亲戚,朋友,单位同事,社区朋友分别要对你进行追思回忆,这时候,你最想他们说你什么呢?最想他们记住你什么呢?你最想留给他们什么印象呢?
几乎各行各业的人,上至达官显贵、富豪巨贾,下至平头百姓、凡夫俗子,无一不在追求更多的财富、更大的势力或更高的声望,可这种种欲望的驱使竟然使他们忽视了那些生命中对他们来说最重要,最有价值的事物,到头来,他们取得的成功是那么空虚,竟是以牺牲他们生命中最珍贵的东西换来的。如果从一开始我们就知道生活中对我们最重要的事物,而且始终怀揣这种想法,那么我们的生活该是多么的不同,我们每一天都知道我们在做什么,哪些事物是对我们来说最重要的。举个形象的例子来说,如果你的生命之梯是靠在了一面错误的墙上,那么你走的每一步只能使你在错误的道路上加速。你可能非常非常忙碌,也可能效率很高,但是只有当你知道你要干什么时,你的目的是什么时,你真正需要什么时,你才是真正的有效的,达到预期效果的,这和高效率是不同的概念。
再回到你的葬礼,你想你希望你在盖棺定论时得到的评价,才是你心目中真正渴望的成功吧。 它很有可能和你以往在脑中对成功的理解完全不同。也许名望,成就,金钱,或者其他一些我们毕生追求的,甚至都不是正确生命之墙的一部分吧。
有这么一则小故事,葬礼上有人问死者的朋友:“他留下了多少遗产”对方回答:“他什么也没带走。
Begin with the end in mind 以终为始 ,其实就是在“开始”之前,要先了解”目的地,目标“在哪里,如此,我们才知道我们身在何处,也才能够往”正确的方向“向前迈进。如果不先确认”目标“或”方向“,越努力,则可能离”目标“越来越远。
这是很重要的”成果导向“的概念,我们需要经常思考,目前正在进行的事情,是为了达到什么样的”成果“。做某件事,进行某项活动 是达到成果的方法或过程,重点是能够达到“目的”,“成果”。
如果在这个过程中,忘了“目的”,“成果”,就会很容易被不断出现的工作所淹没,忙碌不堪,但却不见的能够达到“目的”。
比如在工作中,接到上司的指令时,不要贸然行事,要先了解对方想要达成的“目标”,指令是达成目标的方法,但只是达成目标的众多方法中的其中一种,未必是最佳方案。知道目标,才有机会结合彼此的智慧,泰索达成目标的最有效的方法。
“以终为始”的一个原则基础是“任何事都是两次创造而成”。我们做任何事都是先在头脑中构思,即 智 力 上 的 或 第 一 次 的 创 造 (Mental / FirstCreation),然后付诸实践,即体力上的或第二次的创造(Physical/Second Creation)。
“Begin with the end in mind” is based on the principle that all things are created twiceThere's a mental or first creation, and a physical or second creation ,to all things
以建筑为例,在拿起工具建造之前,必须先有详尽的设计图;而绘出设计图之前,须先在脑海中构思每一细节。有了设计图,然后有施工计划,这样按部就班,才能完成建筑。
“任何事物都是两次创造而成”是个客观原则,但“第一次的创造’’未必都是经过有意识的设计。有些人自我意识self-awareness薄弱,不愿主动设计自己的生活,结果就让影响圈外的人或事控制了自己,其生活就会屈从于家庭、同事、朋友或环境的压力。如果说人生是一场戏,那么这些人的生活剧本script就源于自己的早年经历,家庭或外界条件的影响。这样的人生剧本是来自于人,而不是来自于原则,这样的人,内心软弱,极度依赖他人,渴望获得他人认同,爱和关怀,而且一定要让别人来肯定自己的价值。
生活的各个层面都存在第一次的创造。每个人的人生都是第二次的创造,你或者自己主动设计,或者你屈服于别人的安排,外部环境或者旧有的习惯。而我们的人类特有的自我意识,想象力,良知能够让我们审视我们的第一次创造,掌控我们的第一次创造,书写我们自己的人生剧本。
Proactivity人的积极主动性是建立在人类独特的天赋self-awareness(自我意识)上。人类的另外两项天赋是Imagination(想象力),conscience(良知),它们 能使我们在生活中积极主动,自我领导。
当我们因袭的“人生剧本”有违我们的生活目标时,我们能够利用想象力和创造力书写新的剧本,它将更为符合我们内在的价值观。
Begin with the end in mind( 以终为始)意味着要带着清晰的方向和价值观来扮演自己的人生各种角色,要为自己人生的第一次创造负责,为改写自己的人生剧本负责,从而使决定行为和态度的Paradigme思维模式真正符合自己的价值观和正确原则。
To begin with the end in mind means to approach my roles in life ,with my values and directions clearI t means to be responsible for my own creation , to rescript myself so that the paradigms from which my behavior and attitude flow are congruent with my deepest values and in harmony with correct principles
在我们的影响区最中心有个核心区。我们最基本的思维模式Paradigmes就在这里,是我们观察世界的透镜lens。我们要在这里确立自己视野和价值观,在这里我们利用自我意识self-awareness去检查我们的地图map或思维定式Paradigmes是否符合原则principles 和实际。
当我们专注于这个核心,并取得丰硕成果的时候,影响圈就会被扩大,这是最高的P/Pc平衡原则,会有力提高我们在各生活领域的效能。
这个核心,还是安全感、人生方向、智慧与力量的源泉。
Our security comes from knowing that correct principles do not change
The wisdom and guidance come from correct maps
The power comes from a self-aware, knowledgeable, proactive individual
它们相辅相成——安全感与明确的人生方向可以带来真正的智慧,智慧则能激发力量。若四者全面均衡协调发展,便能培养高尚的人格、平衡
的性格与完美和谐的个人。
Jot v1草草记下,匆匆写下(地址等)Ifyou jot something short such as an address somewhere, you write it down so thatyou will remember it
Could you just jot his name on there你能把他的名字先记在那上面吗?
Listen carefully to the instructions andjot them down
2n一点儿;少量If you say that there is not a jot or not one jot of something, youare emphasizing that there is not even a very small amount of it
It makes not one jot of difference这一点区别也没有。
3PHRASE)(用于强调否定陈述)丝毫,一点儿Expressions suchas a jot ,one jot ,not a jot are used to emphasize negative statements
There's not a jot of truth in what he said
I don't care one jot or one tittle of whathe says
I don't care a jot for their feelings
Inordinate (ADJ)极度的;非常的;过度的If you describe something as inordinate, you are emphasizing thatit is unusually or excessively great in amount or degree
They spend an inordinate amount of timetalking他们花在说上的时间太多了。
The idea of this gave me inordinatepleasure
at the expense of with loss or damage
to sb/sth在牺牲(或损害)…的情况下
He built up the business
at the expense of his health他以自己的健康为代价逐步建立起这个企业。
Don't profit yourself at the expense ofothers
every walk of life 各行各业;
The development of computer techniquebrings new chances for every walk of life
计算机技术的发展为各行各业带来了新的契机
Driven 1(N-UNCOUNT)精力;干劲;冲劲;决心If you say that someone has drive, youmean they have energy and determination
His drive for learing shocked me
2 (N-COUNT)强烈欲望;强烈需求;本能需求A drive is a very strong need or desire in human beings that makesthem act in particular ways
a strong sexual drive
efficient adjdoing sth well and thoroughlywith no waste of time, money, or energy效率高的;有能力的
the efficient use ofenergy
effective adj0producing the result that is wanted or
intended; producing a successful result产生预期结果的;有效的
Aspirin is a simple but highly effectivetreatment
Reduce v (VERB)1使沦为,使陷入(不好的境地)If someone is reduced to a weaker or inferior state, they becomeweaker or inferior as a result of something that happens to them
They were reduced to extreme poverty
2 (VERB)迫使;使不得不(做);使只得If you say that someone isreduced to doing something, you mean that they have to do it, although it isunpleasant or embarrassing
He was reduced to begging for a living
3(VERB)使变成;使简化为If something is changed to adifferent or less complicated form, you can say that it is reduced to thatform
All the buildings in the town have beenreduced to rubble
4(烹调中)使变浓稠,收汁If you reduce liquid when you are cooking, or if it reduces, it is boiled inorder to make it less in quantity and thicker
Boil the liquid in a small saucepan toreduce it by half
5(PHRASE)境况变差;生活拮据If you say that someone is living inreduced circumstances, you mean that they do not have as much money as theyused to have
They are the descendants of emperors andkings and are now living in reduced circumstances
6使…无言Ifsomeone or something reduces you to silence, they make you feel so upset orconfused that you cannot speak
Her challenge reduced them to silence
7使…落泪Ifsomeone or something reduces you to tears, they make you feel so unhappy thatyou cry
The attentions of the media reduced her totears
Undermine v1常指逐渐或反复)削弱,损害(情感、体制等)If you undermine something such as a feeling or a system, you makeit less strong or less secure than it was before, often by a gradual process orby repeated efforts
ffering advice on each and every problemwill undermine her feeling of being adult
2(常指间接地)削弱,损害,动摇(某人的地位或权威)If you undermine someone or undermine their position or authority,you make their authority or position less secure, often by indirect methods
She undermined him and destroyed hisconfidence in his own talent
3破坏,损害(某人的努力或成功的机会)If you undermine someone's efforts or undermine their chances ofachieving something, you behave in a way that makes them less likely tosucceed
I don't want to do something that wouldundermine the chances of success
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