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數學對于科學的意義

云知道數學


數學是一種強大的工具，幫助我們應付這個紛繁復雜的世界
早期的數學遠不像今天這樣抽象神秘，它是非常真實的 。上個世紀70年代，考古學家在斯威士蘭和南非之間的樂邦博山上發現了幾根35000年前的狒狒腓骨，上面有用于計數的劃痕，科學家們認為從那時候起，人類就開始有了計數系統 。
在幾千年的演化過程中，數學將我們遇到的具體問題及其規律不斷抽象化，以至于到了現在，大家對數學的存在已經習以為常，頭腦里對于數學的概念只剩下各種數字、符號、公式和定理了 。很多人都有這樣的疑問：我在大學花這么長時間學了各種數學課，畢業了還用不上，幾年之后就忘得差不多了，為什么還要學數學呢？
至少：

當想買的12寸匹薩售罄時，你不會冒出：“沒關系，買2個6寸匹薩也是一樣的”這樣的傻話 。當按揭還房貸時，你會知道“等額本金”和“等額本息”還款，哪個更適合自己，而不是兩者傻傻分不清 。
數學的意義就在于，它已經滲透到了我們生活的方方面面 。它是人類創造出來的強大工具，幫助我們應付這個紛繁復雜的世界，在處理問題時，一定會用到數學知識和數學思想 。
遠古時代，群居的人類為了分配獵物，就已經開始使用數學思想了 。為了將獵物合理地分配給每一位成員，就必須計數 。一開始，人類用“數手指”的方法計數（這也是我們今天使用十進制的原因），后來又學會了用石子或打繩結的方式計數 。這個時候人類就建立了最基本的數學概念 。
在幾千年的發展過程中，數學可以探索宇宙（太陽系的比例模型——等比），可以預測未來（天氣預報——數值預報法），可以破解密碼（公開秘鑰體制——單向函數），可以判斷足球飛行的軌跡（最優飛行軌跡估計——數據挖掘、決策樹……），可以解釋種群數量的走勢（種群趨勢指數——排除分析法、添加分析法和干擾分析法……），等等 。
【數學對于科學的意義】在如今的人工智能時代，很多非常智能的技術，其實都應用了數學知識 。例如語音助手（語音識別）、人臉解鎖（人臉識別）、掃描儀（OCR，光學字符識別）、輸入法中的智能聯想等等，這些黑科技產品涉及的數學知識有隱馬爾可夫模型、深度神經網絡、貝葉斯條件概率……
即便你不是這些科技產品的開發者，學好數學后，你也可以利用數學知識生活的更好 。比如，你可以利用統計和概率知識，估計股票的價值，找準時機買賣，爭取最大的收益 。在日常生活中，學習數學時訓練出的邏輯思維、反向思維、發散思維能力也提高了你分析問題和解決問題的能力，而這種影響是無形之間產生的 。
愛因斯坦曾說：
“純數學使我們能夠發現概念和聯系這些概念的規律，這些概念和規律給了我們理解自然現象的鑰匙 ?！?/blockquote>作為一門基礎科學，不管是對于終極命題的探索，或對于生活常識的把握，還是對于國家實力的貢獻，數學都居功至偉 。
數學是人類創造出來的通用語言
題主說“數學是人類編造出來的”，這種說法沒錯，數學不是一種在自然界中可觸摸的實物，而是人類的抽象思維 。但它不是人類為了打發無聊的時間而編造出來的故事，而是無數人在探尋真理過程中對自然界規律的總結，是一種全世界通用的語言 。
受到地理、經濟、政治等多種因素的影響，人類在發展過程中形成了不同的語言：漢語、英語、法語……不同語言有著各自的語法特點 。英語是讓很多中國學生頭疼的課程，這說明不同的語言之間存在著堅實的壁壘 。即便是學會了語法，我們也還是難以理解語言背后的文化和思想 。但數學不一樣，它打破了不同語言、不同文化之間的壁壘，構建出了一套被人類共同理解的知識體系，正是由于這樣的特點，數學才能在一代又一代人智慧的基礎上不斷發展，不斷沉淀，最終形成了如今這樣一個強大的學科 。

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