热心网友

数学是知识,数学是工具,数学是游戏,数学是快乐,数学是伴我一生的精灵.伽利略说:数学是上帝用来书写宇宙的文字.

热心网友

数学是一门在非常广泛的意义下研究自然现象和社会现象中的数量关系和空间形式的科学。它的根本特点是从各种自然现象和社会现象的量的侧面抽象出一般性的规律,预见事物的发展并指导人们能动地认识和改造世界。数学是各门科学的基础,在自然科学、社会科学、工程技术等方面起着思想库的作用;又是经济建设和技术进步的重要工具,对加快我国现代化建设和增强综合国力至关重要。数学教育对提高全民素质,对培养现代化建设所需的各级人才有着举足轻重的意义。 数学是具有悠久历史的学科。它起源于计数、测量和贸易等活动,并很早就成为研究天文、航海、力学的有力工具。17世纪以来,随着物理学、力学等学科的发展和工业技术的崛起,数学也迅速发展起来。到19世纪已形成了分析(函数论、微分方程)、几何、数论和代数等分支,概率已成为数学的研究对象,形式逻辑也数学化了。与此同时,在天体力学、弹性力学、流体力学、传热学、电磁学和统计物理中,数学成了不可缺少的重要工具。 20世纪中,数学科学的迅猛发展进一步确立了它在整个科学技术领域中的基础和主导地位,并形成了当代数学的三个主要特征:数学内部各学科高度发展和相互之间不断交叉、融合的趋势;数学在其它领域中空前广泛的渗透和应用;数学与计算机技术之间巨大的相互促进作用。 在20世纪,一方面,出现了一批新的数学学科分支(如泛函分析、拓扑学、抽象代数、数理逻辑等),扩大了研究对象,使学科呈现出抽象程度越来越高、分化越来越细的特点;另一方面,尤其是近二三十年来,不同分支学科的数学思想和方法相互交融渗透,许多高度抽象的概念、结构和理论,不仅成为数学内部联系的纽带,也成为整个科学技术领域的普遍适用的语言。 数学与自然科学和生产技术的联系从来就是十分密切的,在20世纪中叶以后更是达到了新的高度。第二次世界大战期间,数学在高速飞行、核弹设计、火炮控制、物资调运、密码破译和军事运筹等方面发挥了重大的作用,并涌现了一批新的应用数学学科。其后,随着电子计算机的迅速发展和普及,数学的应用范围更为广阔。一方面,数学(包括其中最抽象的分支)在几乎所有的学科和部门中得到了应用。不仅物理类学科,而且其它自然科学(如化学、生物学等)、各种先进的工程技术(航空航天工业、核工业、海洋工程、信息处理、机器人和人工智能等)、各门社会科学和人文科学(经济学、金融学、管理科学、人口学、语言学等),也都以数学为重要的工具。数学技术已成为高技术中的一个极为重要的组成部分和思想库。另一方面,数学在向外渗透的过程中,与其它学科交叉,形成了不少新的边缘学科(如计算机科学、系统科学、生物数学、经济数学、数学生态学等人)。 作为20世纪中影响最为深远的科技成就,电子计算机发明的本身就是抽象数学成果对人类文明的最辉煌的贡献之一。电子计算机与数学的关系一直处于一种相互依存。相互促进的良性循环之中。从计算机的发明直到它的最新的进展,无不有数学在起着关键性的作用;同时,在计算机的设计、制造、改进和使用过程中,也向数学提出了大量带有挑战性的问题,推动着数学本身的发展。计算机和软件技术已成为数学研究的新的强大手段,其飞速进步正在改变传统意义下的数学研究模式,并将为数学的发展带来难以预料的深刻变化。数值模拟、理论分析和科学实验鼎足而立,已成为当代科学研究的三大支柱。 数学科学是一个范围广阔、分支众多、应用广泛的科学体系,一般分成如下五个紧密联系的二级学科。 基础数学,又称纯粹数学,是数学的核心和灵魂。它的思想、方法和结论是整个数学科学的基础,是自然科学、社会科学、工程技术等方面的思想库。基础数学包含数理逻辑、数论、代数、几何、拓扑、函数论、泛函分析、微分方程等众多的分支学科,并还在源源不断地产生新的研究领域,范围异常广泛,就总体而言,远远超出了一般意义下的一个“二级学科”的研究范畴。 计算数学是研究用电子计算机数值求解科学和工程问题的理论和算法,其目标是高效、稳定地求解各类科学技术领域中产生的数学问题。研究高效的计算方法与发展高速的计算机处于同等重要的地位;此外,数值模拟已能够用来减少乃至代替耗资巨大甚至难以实现的某些大型实验。近年来,随着电子计算机的飞速发展,产生了符号演算、机器证明、计算机辅助设计、数学软件等新的学科分支,并与其它领域结合形成了计算力学、计算物理、计算化学、计算生物学等交叉学科。 应用数学是联系数学与现实世界的重要桥梁,主要研究自然科学、工程技术、信息、经济、金融、管理、社会与人文科学中的数学问题,包括建立相应的数学模型,利用数学方法解决实际问题,研究具有实际背景和应用前景的数学理论等。第二次世界大战以来,应用数学得到了迅猛的发展,其思想和方法深刻地影响着其它科学的发展,并促进了某些重要的综合性学科(如非线性科学)的诞生和成长。同时,在研究解决实际问题的过程中,新的重要的数学问题不断产生,有力地推动着数学本身的发展。 概率论与数理统计是研究随机现象内在规律性的学科。概率论旨在从理论上研究随机现象的数量规律,是数理统计的基础。数理统计是研究如何有效地收集、分析和使用随机性数据的学科,为概率论的实际应用提供了广阔的天地。概率论和数理统计相互依存,相互推动,借助计算机技术,正在科学技术、工农业生产、经济金融、人口健康、环境保护等方面发挥重要的作用。概率统计思想渗入各个学科已成为近代科学发展的明显特征之一。 运筹学和控制论以数学和计算机为主要工具,从系统和信息处理的观点出发,研究解决社会。经济、金融、军事、生产管理、计划决策等各种系统的建模、分析、规划、设计、控制及优化问题,是一个包括众多分支的学科。运筹学结合数学、计算机科学、管理科学,通过对建模方法和最优化方法的研究,为各类系统的规划设计、管理运行和优化决策提供理论依据。控制理论目前处于数学、计算机科学、工程学等学科交叉发展的前沿,是以自动化、机器人、计算机和航天技术为代表的新技术革命的一个理论基础。。