现代数学思想发展
现代数学思想发展
重庆三峡学院现代数学进展课程论文现代数学思想发展院系数学与统计学院专业数学与应用数学（师范）姓名李春花年级 2012级学号 ************指导教师刘学飞2015年5月现代数学思想发展李春花（重庆三峡学院数学与统计学院12级数本1班）摘要：现代数学与计算机相结合而产生的威力无穷的“数学技术”，渗透到了与人类生存息息相关的各个领域. 数学的固有特点（抽象性、精确可靠性、广泛应用性等）相互间是彼此联系. 数学的涵义从数学的研究对象、数学的内容两方面谈.关键词：“现代”的理解；现代数学的特点；“数学”的涵义；现代数学思想的意义引言数学在19世纪已经发展成独立的学科.到了19世纪下半叶，随着不断从实际中获取营养以及自身的蓬勃发展，数学本身积累了大量丰富的资料（成果、方法和理论等），在繁荣的同时，也留下了众多没有解决的难题.在这种变革与积累的基础上，20世纪以来的数学呈现出指数式的飞速发展.随着经典数学的繁荣和统一、许多新的应用数学方法的产生，特别是计算机的出现及其与数学的结合，使得数学在研究领域、研究方式和应用范围等方面都得到了空前的拓展.其中所谓的数学思想，是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人们的意识之中，经过思维活动而产生的结果.是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识；基本数学思想则是体现或应该体现于基础数学中的具有奠基性、总结性和最广泛的数学思想，它们含有传统数学思想的精华和现代数学思想的基本特征，并且是历史地发展着的.1 对现代数学思想中"现代"的理解纵观数学的历史发展，可以清楚地划分为初等数学，高等数学，现代数学三个阶段.从古代到17世纪初为初等数学阶段；从17世纪初到19世纪末为高等数学阶段，从19世纪末开始，数学进入了现代数学阶段.按着数学的研究对象即"数"与"形"来说，在三个阶段中层次是不一样的.在初等数学阶段，"数"是常量，"形"是孤立、简单的几何形体.初等数学分别研究常量间的代数运算和几何形体内部以及相互间的对应关系，形成了代数和几何两大领域.高等数学阶段以笛卡尔建立解析几何为起点，17世纪80年代微分学的建立是这一阶段的最显赫的成就和标志.在高等数学阶段，数是变量，形是曲线和曲面，高等数学研究它们之间各种函数和变换关系.这就是数与形紧密联系起来，但大体上还是各成系统的.由于以微积分为源头的分析数学的兴起和发展，数学形成为代数、几何和分析三大领域. 现代数学阶段以康托尔建立集合论为起点.正如数学家陈省身所说："康托尔建立集合论独具新意，高瞻远瞩，为数学立了就厘时微."20世纪以后，用公里化体系和结构观点来统观数学，成为现代数学阶段的明显标志.现代数学阶段研究的对象“数”为集合，"形"为各种空间和流形，它们都能用集合和映射的概念统一起来，数与形的界限已难以划分了.现在数学得到了空前的应用，具有了“技术”的品质.今日的数学，已不甘于站在后台，而是大步地从科学技术的幕后直接走到了前台.现代数学不单只是通过别的科学间接地起作用了，它已经直接进入科技的前沿，直接参与创造生产价值——数学已经走到前线了.现代数学与计算机相结合而产生的威力无穷的“数学技术”，渗透到了与人类生存息息相关的各个领域，成为一个国家综合国力的重要组成部分.国家的繁荣昌盛，关键在于高新科技的发达和经济管理的高效率，而高新科技的基础是应用科学，应用科学的基础则是数学，数学对国家的建设和发展具有巨大的作用.对此，我国著名数学家王梓坤院士指出：“由于计算机的出现，今日数学已不仅是一门科学，还是一种普适性的技术，从航天到家庭，从宇宙到原子，从大型工程到工商管理，无一不受惠于数学技术.因而今日的数学兼有科学与技术两种品质，这是其他学科所少有的.”2 现代数学的特点现代数学作为数学发展的新阶段，它必然在数学的固有特点（抽象性、精确可靠性、广泛应用性等）方面有所发展，这些特点相互间又是彼此联系的.1.高度的抽象和统一抽象性是数学这门科学的一个最基本、最显著的特点.而现代数学更加充分、加积极主动的发挥着这一特点.现代数学的研究对象、研究内容和研究方法，都呈现出高度的抽象和统一.所谓抽象和统一，就是把不同对象中共同的、本质的东西抽象出来，作为高一层次的对象加以研究，从而把原来许多不同的对象统一起来，求得共同的本质的规律.一个最简单的例子就是各种算术应用问题可以用代数统一起来，掌握算术的最好的方法就是学会代数.抽象和统一是一个完整概念的两个方面.为了统一必须抽象，有了抽象就能统一，并且还扩大了范围.集合概念是对数学所研究的各种对象的抽象概括.把一般的集合作为现代数学的研究对象，这就能把数学的个不同领域统一起来，并极大地扩大了数学的范围.2.注重公理化体系的建立和结构的分析希腊数学家欧几里德在其《几何原本》中首创的公理化方法为数学家和物理学家树了如何建立科学理论体系的光辉典范.所谓公理化方法，就是以尽可能少的原始概念和不加证明的公理作为基础，用逻辑推理来建立演绎的科学理论.公理化方法，不仅能系统地总结数学知识、清楚地揭示数学的理论基础，有利于比较各个数学分支的本质异同，并能促进新数学理论的建立和发展.一个突出的例子就是在欧氏几何的公理系统中，只要换一条平行公理，就导致肺欧几何的建立.非欧几何的发现是数学史上一个重要的里程碑，而欧氏几何与非欧几何的天壤之别，根源仅仅在于一条平行公理的不同，这就充分显示出公理化方法的威力.形成于20世纪30年代的法国数学家团体——布尔巴基学派，以康托尔的几何论为出发点，系统地运用Hilbert 的公理化思想方法，提出用结构的观点统观数学.他们用全局观点分析和比较了各个数学分支的公理体系结构，并按照结构的不同和内在联系对数学加以分类和重建，力图将整个数学大厦组建成一个渊源统一、脉络清晰、枝繁叶茂、井然有序的理论体系.他们认为，“数学.至少纯数学是研究抽象结构的理论.”这一观点对现代数学的发展有着深刻的影响.3.注意不同数学学科的结合、不断开拓新领域现代数学的一个显著特征就是其不同分支间的相互渗透和联系.其结果有的使原来的学科面貌完全改观，有的相互结合发展成新的数学分支.前者典型的例子是微分几何、微分方程、概率论等，这些学科的名称前都可以分别加上“古典”或“现代”二字，以区别这些学科从研究对象到研究方法都发生了巨大变化.者的例子有代数几何，代数拓扑、微分拓扑、积分几何等，从这些学科的名称可以知道它们是由哪些学科相结合的产物.数学中不同分支和不同领域的相互结合和渗透，使得现代数学完全改变了经典数学中代数、几何、分析三足鼎立的局面.本来三者各自形成独立的体系，个有其独特的研究方法.代数方法注重公理体系结构，几何方法富有几何的直观，分析方法则以精细的分析见长.现代数学则把这三者结合起来，综合运用代数、几何和分析的研究方法.“泛函分析”作为现代数学的基础之一和主要研究领域之一，就最充分地显示了这三种方法综合运用的卓越成效.4.研究更加符合实际的数学模型，解决更复杂的问题现代数学正在向复杂性进军，人们研究的对象愈来愈复杂.在运用数学方法研究复杂问题时，关键在于能够建立既能反映问题本质，又是简化了的数学模型.简化是为了便于进行数学处理.由于生产和科技的发展，提出解决的问题所需的精度日益提高，原来的数学模型已比能满足需要；同时由于现代数学的发展，特别是计算机的发展，使处理和计算复杂数学模型也成为可能，于是要研究的数学模型和要解决的数学问题就愈来愈复杂.有简单到复杂，知识现代数学发展的总的不可逆转的趋势.数学模型的复杂化有下列种种表现：（1）从单变量到多变量，从低维到高维（2）从线性到非线性（3）从局部到整体（4）从连续到间断，从稳定到分岔（5）从精确到模糊（6）从静态到动态，从平衡到不平衡，从光滑到非光滑，从适定性问题到不适定性问题，从固定边界条件到自由边界条件等等.5.与电子计算机的紧密联系6.数学向一切学科和社会部门渗透与应用3 "数学"的涵义这里从数学的研究对象、数学的内容两方面来谈数学的涵义.（一）数学的研究对象恩格指出："纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系."因而，数学是关于现实世界中空间形式和数量关系的学科.数和形这两个基本概念，是人们通过长期的实践活动，从现实世界中抽象、概括出来的，并且在运用过程中又回到实践.数学是以数与形的性质、变化和它们的关系作为研究对象，探索它们的有关规律，给出对象性质的系统分析和描述，在这个基础上分析实际问题，给出具体的解答.数与形两个基本概念是整个数学的两个基石，整个数学就是随着这两个概念的提练、演变与发展而不断深化的.（二）数学的基本内容数学的内容十分丰富，数学已经形成了一门系统庞大，分支众多的基础学科，分支众多就是数学包含了许多具有基本理论、自成系统的学科，就像一棵根深叶茂的大树一样，以粗壮的树干向周围分出许多粗细不等的枝杈.数学有许多分支，迄今，尚没有一个统一的划分原则.1、着眼于与现实生活的联系，数学可分为纯粹数学与应用数学两大类.纯粹数学是研究从客观世界中抽象出来的数学规律的内在联系，也可以说是研究数学本身规律，大体分为三类，即研究空间形式的几何类；研究离散系统的代数类；以及研究连续现象的分析类.应用数学是研究如何从现实问题中抽象出数学规律，以及如何把已知的数学规律应用于现实问题的学问，如数理方程、运筹学、概率论、数理统计、计算数学等.2、着眼于数学对现实世界中各种现象的处理，数学又可分为确定性数学、随机数学、模糊数学.现实世界中的现象纷繁复杂，但不外乎如下三类：一、确定性现象；二、随机现象；三、模糊现象.自由落体运动，其规律是确定的，为一种确定性现象，与之相应的数学即为确定性数学，它包含了数学的绝大部分；投掷一枚硬币，出现的结果是确定的，只能是正面或反面，但就每一次投掷的结果究竟是正面还是反面事先却无法预料，这就是随机现象，它是一种"非此即彼"的不确定性，符合概率规律，与之相应的数学即为随机数学，也就是概率论与数理统计；除了上述不确定的随机现象外，现实世界中更多地存在一种"亦此亦彼"的不确定性现象，它无法用通常的二逻辑来表达，这就是模糊现象，如"年轻人"，"秃子"，"大个子"等，与之相应的数学即为模糊数学.3、着眼于数学的发展过程，数学又可分为数学基础，初等数学，高等数学，现代数学.现代数学作为数学发展的新阶段，它必然在数学的固有特点（抽象性、精确可靠性、广泛应用性等）方面有所发展，这些特点相互间又是彼此联系的，这也是现代数学的发展趋势.4 现代数学思想的意义人类已经进入到高科技时代，自认科学与社会科学的各项研究也都进入到更深的层次和更广的范畴，“数学是一个大有潜力的资源”.事实上，许多抽象的数学概念与理论出人意料的在各个学科领域中找到了他们的原型与应用.同时，许多深奥的数学理论和方法日益深刻的渗透到科学技术的各个学科领域中.尤其是现代数学是一切重大技术革命不可或缺的重要基础.如爱因斯坦的相对论和黎曼理论有紧密的联系，分子生物学中的关于DNA分子复杂结构的研究与拓扑学中纽结理论相结合，等等.自然科学乃至社会科学正在呈现出一种数学化的趋势，现在数学在科学研究和技术发明中的意义和地位，从来没有像今天这样具有举足轻重的地位.总之，数学具有鲜明的特点，数学具有无穷的魅力，数学具有特殊的地位，数学具有广泛的应用.数学研究是抽象枯燥的，它会吓跑所有的功利主义者，只有那些孜孜以求，一往情深者，才能进入到那种令人目眩神迷，至高无上的数学精神境界.这就是数学，这就是现代数学.5 参考文献[1] 布尔巴基等.数学的建筑[M].南京:江苏教育出版社,1999[2]邓建中,刘之行．计算方法[M].西安：西安交通大学出版社,2001[3] 胡作玄. 布尔巴基学派的兴衰——现代数学发展的一条主线[M].上海:知识出版社,1984[4] Marjorie Senechal.布尔巴基的沉默——访Pierre Cartier[J].数学译林,1999,vol18.2:130-139[5] Corry, Leo. Mathematical structures from Hilbert to Bourbaki: the evoluti on ofan image of mathematics[J]. Stud. Hist. Sci. Technol. Med.2001,vol13: 167-185[6] 胡作玄，邓明立：20世纪数学思想，山东教育出版社，1999.[7] 王振群，张德利：中学数学教师继续教育教材，吉林教育出版社，1999.[8] 杜王旬：现代数学引论，北京大学出版社，1996.[9] P.罗曼（张元林等译）：现代数学（Ⅰ、Ⅱ卷），江苏科学技术出版社，1986.[10] 孔慧英，梅智超：现代数学思想概论，中国科学技术出版社，1993.总黄酮生物总黄酮是指黄酮类化合物，是一大类天然产物，广泛存在于植物界，是许多中草药的有效成分。
数学思想了解数学的发展和数学思想的演变
数学思想了解数学的发展和数学思想的演变数学作为一门古老而伟大的学科，几乎贯穿了整个人类文明的发展历程。
数学思想的演变，是数学发展历程中重要而有趣的一部分。
本文将带领读者了解数学的发展以及数学思想的演变。
通过对数学思想的深入了解，读者可以更好地掌握数学的精髓，以及数学在不同领域中的应用。
一、古代数学思想的演变古代数学思想的发展可以追溯到古埃及和巴比伦的数学，其中以巴比伦数学最为著名。
巴比伦数学是人类历史上最早出现的一种数学，其特点是以一种记录交易和土地测量等实际问题的简单计数系统为基础。
古埃及数学则主要用于建筑、土地测量和国家收入管理等领域。
在古希腊数学的发展过程中，毕达哥拉斯定理的发现再次展示了数学思想的独特魅力。
毕达哥拉斯学派的出现，极大地推动了希腊数学的发展。
在希腊数学中，几何学和数论得到了重要的突破，欧几里得的《几何原本》更是成为了后世数学发展的标志性著作。
二、中世纪数学思想的演变中世纪是数学发展的一个相对停滞的时期，尤其是在欧洲。
然而，阿拉伯数学在中世纪中起到了极其重要的媒介作用。
阿拉伯数学者通过将希腊、印度和中国的数学知识进行整合，开创了一段辉煌的数学思想历程。
这期间，阿拉伯数学家还发明了现代的代数学、三角学和十进制小数系统等。
同时，在中国，数学思想也在数学家杨辉、秦九韶等人的努力下逐渐发展。
《九章算术》和《数书九章》等著作，成为中国古代数学思想中的重要里程碑。
三、近现代数学思想的演变进入近现代，数学思想的演变变得更加频繁而复杂。
数学的基础概念和理论不断发展，新的数学领域和分支学科如春笋般涌现。
十九世纪是数学思想中的一个重要阶段，欧拉、高斯、勒让德等数学家的贡献使得数学的抽象化程度日益加深。
随着数学分析、代数学、几何学等领域的发展，数学思想的实践性与理论性进一步结合。
在现代数学思想的演变中，数学逐渐与其他学科紧密结合，形成了交叉学科，如数理逻辑、数学物理和数学经济学等。
这些交叉学科的发展，推动了数学思想的多元化和广泛应用。
数学思想的几个进化阶段
数学思想的几个进化阶段数学是一切自然科学的重要基础，而数学的发展本身又表现出与其他自然学科极大的个性，传统自然学科带有显著的固然性和机械性，而数学本身则不仅带有极强的自明性和客观性，而且随其发展还逐渐衍生出自为性。
数学方法于自然科学及数学本身之重要性已无须过多赘言，理解数学思想发展的几个进化阶段，是获取数学方法思维自由度的根本。
（1）关系机械系统阶段首先数学被视作关系机械系统，即此时的数学以客观世界抽象所得之机械几何公理、代数数值运算公理系统为其绝对前提和判决标准。
代数数值运算公理是自然计算所产生的，机械几何公理系统的生成过程则是漫长而复杂的，早期的机械几何公理其实不成体系，只是一些人们在生产实践过程中在直观上形成了一些极其熟悉的基本数学元素和概念，例如直线、平面角，这些要素在应用几何学的发展过程中始终都作为一种基础要素存在。
仅就欧几里德几何体系的公理部分而言，与其说其为一种严密逻辑根源的总结，毋宁说是一种“从最简约的基本概念出发”的一种朴素试探的结果。
作为有史以来最漫长的数学发展阶段，数学关系机械系统阶段不是简单一贯的，而是在漫长的简单一贯以后逐渐地随物理、化学、系统科学等其他学科之发展俱进。
几乎可以确定地说，无论是否认可欧几里德实有其人，几何原本的归纳方法几乎是可以确认的——首先，按照几何对象的复杂度进行分类，依从点、线、面、体的基本顺序对各类命题进行自下而上的金字塔层次划分，对每一类定理的每一定理假设其成立，然后以此为起点，结合其基层的定理得到另外一些同层定理或上层定理，由此逐层遍历，直到已知的所有命题，挑选其中完整覆盖全部命题节点、且原因命题节点最少（即针对任意目标命题，以最简约的原始命题即推得目标命题的逻辑路径，才能被认为是逻辑体系的路径；其余路径皆可认为有所冗余）的一颗逻辑树（生成的逻辑树方案很可能不止一种），作为几何原本最终的逻辑体系。
古代西方利用几何模型解方程的思想带有显著的数学机械化特色，尽管这种解方程的方法带有狭隘性（无法表达负根），但就其解决问题的思路本身而言极具价值——对构造的艺术启发意义尤大。
现代数学思想
*******学院《现代数学进展》课程期末考核学院：********班级：********学号：*******姓名：*******现代数学思想概述数学是一门古老而又常新的学科，今天它正表现着异常旺盛的生命力，人们认识世界，改造世界都要运有数学，现代数学是掌握科学技术的钥匙，是现代科学技术发展的有力工具。
所谓数学思想，是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人们的意识之中，经过思维活动而产生的结果。
数学思想是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识；基本数学思想则是体现或应该体现于基础数学中的具有奠基性、总结性和最广泛的数学思想，它们含有传统数学思想的精华和现代数学思想的基本特征，并且是历史地发展着的。
"现代数学"一词由两部分组成，即"现代"与"数学"，要理解现代数学必须从这两个词入手。
一、对现代数学思想中"现代"的理解纵观数学的历史发展，可以清楚地划分为初等数学，高等数学，现代数学三个阶段。
从古代到17世纪初为初等数学阶段；从17世纪初到19世纪末为高等数学阶段，从19世纪末开始，数学进入了现代数学阶段。
按着数学的研究对象即"数"与"形"来说，在三个阶段中层次是不一样的。
在初等数学阶段，"数"是常量，"形"是孤立、简单的几何形体。
初等数学分别研究常量间的代数运算和几何形体内部以及相互间的对应关系，形成了代数和几何两大领域。
高等数学阶段以笛卡尔建立解析几何为起点，17世纪80年代微分学的建立是这一阶段的最显赫的成就和标志。
在高等数学阶段，数是变量，形是曲线和曲面，高等数学研究它们之间各种函数和变换关系。
这就是数与形紧密联系起来，但大体上还是各成系统的。
由于以微积分为源头的分析数学的兴起和发展，数学形成为代数、几何和分析三大领域。
现代数学阶段以康托尔建立集合论为起点。
理解数学中的数学思想与数学思维的发展
理解数学中的数学思想与数学思维的发展在我们日常的学习和生活中，数学是一门不可或缺的学科。
而要真正理解数学，我们需要了解数学思想与数学思维的发展。
本文将从古代到现代，探讨数学思想与数学思维的演变及其对数学发展的重要作用。
一、古代数学思想的发展古代数学思想的发展可以追溯到古希腊时期。
毕达哥拉斯定理、欧几里得算法等都是古希腊数学思想的杰出代表。
这些数学思想以几何学为主要表现形式，通过观察、实验和归纳总结，建立了一套完整的数学理论体系。
这些思想的发展推动了几何学的独立发展，并为后世的数学研究奠定了基础。
二、近代数学思想的突破近代数学思想的突破主要体现在无穷性和无限性的研究上。
17世纪数学家康托尔提出了集合论，推动了数学思想的深度发展。
他引入了可数集和不可数集的概念，提出了连续统假设，为后来的函数论、拓扑学等数学分支奠定了基础。
康托尔的集合论思想使数学从有限到无限的思考范围扩大，推动了数学领域的广泛发展。
三、现代数学思维的发展现代数学思维的发展主要体现在抽象化与形式化的研究上。
数学家们开始将数学抽象为一种符号系统，通过符号间的逻辑关系和变换规则来推导、证明数学定理。
这种形式化的数学思维不仅加速了数学的发展速度，而且使数学的应用领域得以更广泛地拓展。
比如线性代数、微积分、概率论等等，都是现代数学思维的应用成果。
四、数学思想与数学思维的关系数学思想和数学思维是紧密联系的，彼此相辅相成。
数学思想是数学家们独特的见解和洞察力，是他们在研究数学问题时所经历的直觉和思考过程。
而数学思维则是以系统的逻辑推理和抽象表达能力为基础的，是数学家们对数学思想的具体实践和运用。
数学思想的产生激发了数学思维的发展，而数学思维的运用则进一步促进了数学思想的深化。
总结：通过了解数学思想与数学思维的发展，我们可以看到数学在不同历史时期的前进轨迹。
从古代数学思想的几何学研究，到近代数学思想的集合论研究，再到现代数学思维的形式化研究，数学的发展一直在蓬勃向前。
数学史与数学思想
数学史与数学思想数学，作为一门抽象而精确的科学，扮演着推动人类文明进步的重要角色。
本文将从数学史的角度，探讨数学思想的演进与影响。
第一部分：古代数学古代数学源远流长，最早的数学思想可以追溯到古巴比伦、古埃及和古印度。
这些古代文明的数学成就，在农业、建筑和天文学等领域都发挥了重要作用。
1. 古巴比伦数学古巴比伦人发展了一套基于60进制的计数系统，并开发了用于计算乘法和除法的算法。
他们还提出了一些几何问题，并发现了勾股定理的特例。
2. 古埃及数学古埃及人主要应用数学知识于土地测量、建筑和商业交易。
他们制定了计算面积和体积的方法，并发展了以10为基数的计数系统。
3. 古印度数学古印度人在数学领域有许多重要贡献，这些贡献对现代数学产生了深远影响。
他们首先提出了零的概念，并发展了一套精确的计数系统。
此外，他们还发现了平方根、立方根，以及一些三角函数的近似值。
第二部分：古希腊数学古希腊数学是数学史上一个重要的里程碑，它代表着理性思维的巅峰，并为后世数学家提供了许多启示。
1. 毕达哥拉斯学派毕达哥拉斯学派强调数与形的关系，提出了许多几何定理，如勾股定理。
他们还发现了数学中的整数、有理数和无理数的概念，为数论的发展奠定了基础。
2. 现代几何的奠基人：欧几里得欧几里得的《几何原本》被视为几何学的经典之作。
他以严谨的推理方式，系统整理了古希腊几何学的知识，并提出了许多著名的定理，如平行线之间的角度和等角定理。
第三部分：近代数学革命自17世纪开始，数学经历了一系列革命性的变革，这些变革深刻地改变了人们对数学的认识。
1. 微积分的创立牛顿和莱布尼茨同时独立发现了微积分的基本原理，从而为数学打开了新的大门。
微积分的发展和应用，解决了众多自然科学和工程学中的问题，为现代科学的发展做出了重要贡献。
2. 非欧几何学在19世纪，黎曼和庞加莱提出了非欧几何学的概念，打破了古希腊几何学的局限性。
他们探索了曲线和曲面的性质，为后来的广义相对论等科学理论的发展奠定了基础。
数学思想与发展历程
数学思想与发展历程数学是一门基础学科，以逻辑思维和抽象推理为主要方法，研究数量、结构、变化和空间等概念与关系的学科。
数学的研究对象非常广泛，覆盖了自然科学、人文科学以及社会科学等各个领域。
数学思想作为数学研究的核心，经过了漫长的发展历程。
一、数学思想的起源数学思想的起源可以追溯到远古时代的人类社会，当时的人们开始观察和记录周围的自然现象，并试图用简单的方法解释和预测这些现象。
最早的数学思想主要集中在计数和测量方面，人们通过手指计数和用简单的工具进行测量。
这种简单而实用的数学思想是数学发展的基础。
随着社会的进步和人类知识的积累，数学思想逐渐得到了拓展。
在古代文明中，如古埃及的金字塔、古希腊的几何学和古印度的代数学等，都展示了当时的数学思想的发展。
例如，古埃及人通过观察尼罗河的洪水周期来测算土地的面积，这就涉及到了周期性和代数的思想。
二、数学思想的演进在古希腊时期，数学思想得到了长足的发展。
希腊哲学家毕达哥拉斯提出了著名的毕达哥拉斯定理，揭示了直角三角形的性质。
此外，欧几里德创立了几何学并系统地整理了古希腊数学的大部分知识。
几何学的发展为后来的代数学以及其他数学分支的发展提供了依据。
随着时间的推移，数学思想逐渐从几何学向代数学发展。
17世纪的代数学家费马、笛卡尔和牛顿等人，推动了代数学的快速发展。
他们发现了许多代数方程的解法，并建立了许多基础性的代数概念和原理，如坐标系和解析几何等。
随着科学技术的进步，数学思想开始渗透到更多的领域。
18世纪的拉格朗日和欧拉等数学家，开创了微积分学的时代。
微积分学为解决变化问题提供了强有力的工具，为物理学的发展作出了重要贡献。
同时，概率统计学和数理逻辑等新的数学分支也相继涌现。
三、数学思想的现代发展进入20世纪，随着计算机的发明和信息技术的迅猛发展，数学思想迈入了一个全新的阶段。
计算机科学和应用数学成为数学研究的重要方向之一。
数学家们开发了各种算法和数值计算方法，不仅提高了计算的效率，也为解决更加复杂的问题提供了新的思路。
古今数学思想期末总结
古今数学思想期末总结一、古代数学思想古代数学思想是指古代数学家对数学问题的探索和研究的思想观点和方法。
古代数学思想的发展经历了古埃及、古巴比伦、古印度、古希腊、古中国等不同国家和地区的发展。
1.古埃及数学思想古埃及数学思想主要体现在他们对测量、计数和几何等方面的研究。
古埃及人通过观测天象，形成了一个基本的时间单位，即“日”，并借此制定了一套日历系统。
此外，古埃及人还研究了几何形状，应用几何原理测量和绘制土地边界，开展了一些简单的几何计算。
2.古巴比伦数学思想古巴比伦数学思想主要体现在他们对代数和几何的研究上。
古巴比伦人发明了性质相似的图形之间的比例关系，并应用这种比例关系进行计算。
他们还开展了代数方程的求解，创造了一种计数系统，即六十进制。
3.古印度数学思想古印度数学思想主要体现在他们对数学符号、公式和运算法则的研究上。
古印度人发明了“零”和“千位”等数学符号，为后来的位权制小数点计数法奠定了基础。
他们还提出了一些代数方程的解法和一些有关三角函数的定理。
4.古希腊数学思想古希腊数学思想主要体现在他们对几何和数论的研究上。
古希腊人通过证明来推理，提出了许多数学定理和几何公式。
例如，毕达哥拉斯定理、欧几里得算法等。
古希腊人还将几何与哲学相结合，形成了一种以公理和推理为基础的严密数学体系。
5.古中国数学思想古中国数学思想主要体现在他们对算术和代数的研究上。
古中国人发展了一套用竹签和结算盘进行计算的算术方法，并将代数运算引入了计算中。
他们开展了很多与实际生活息息相关的数学研究，如农业、水利、天文等。
二、现代数学思想现代数学思想是指现代数学家在各个领域和学科中对数学问题的探索和研究的思想观点和方法。
现代数学思想的发展经历了17世纪的科学革命和20世纪的数学革命。
1.17世纪科学革命17世纪科学革命是指欧洲在17世纪时，通过实验方法和数学推演等新的科学方法，对物理学、天文学、生物学等各个学科进行了革命性的变革。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重庆三峡学院现代数学进展课程论文现代数学思想发展院系数学与统计学院专业数学与应用数学（师范）姓名李春花年级 2012级学号 201206034123指导教师刘学飞2015年5月现代数学思想发展李春花（重庆三峡学院数学与统计学院12级数本1班）摘要：现代数学与计算机相结合而产生的威力无穷的“数学技术”，渗透到了与人类生存息息相关的各个领域. 数学的固有特点（抽象性、精确可靠性、广泛应用性等）相互间是彼此联系. 数学的涵义从数学的研究对象、数学的内容两方面谈.关键词：“现代”的理解；现代数学的特点；“数学”的涵义；现代数学思想的意义引言数学在19世纪已经发展成独立的学科.到了19世纪下半叶，随着不断从实际中获取营养以及自身的蓬勃发展，数学本身积累了大量丰富的资料（成果、方法和理论等），在繁荣的同时，也留下了众多没有解决的难题.在这种变革与积累的基础上，20世纪以来的数学呈现出指数式的飞速发展.随着经典数学的繁荣和统一、许多新的应用数学方法的产生，特别是计算机的出现及其与数学的结合，使得数学在研究领域、研究方式和应用范围等方面都得到了空前的拓展.其中所谓的数学思想，是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人们的意识之中，经过思维活动而产生的结果.是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识；基本数学思想则是体现或应该体现于基础数学中的具有奠基性、总结性和最广泛的数学思想，它们含有传统数学思想的精华和现代数学思想的基本特征，并且是历史地发展着的.1 对现代数学思想中"现代"的理解纵观数学的历史发展，可以清楚地划分为初等数学，高等数学，现代数学三个阶段.从古代到17世纪初为初等数学阶段；从17世纪初到19世纪末为高等数学阶段，从19世纪末开始，数学进入了现代数学阶段.按着数学的研究对象即"数"与"形"来说，在三个阶段中层次是不一样的.在初等数学阶段，"数"是常量，"形"是孤立、简单的几何形体.初等数学分别研究常量间的代数运算和几何形体内部以及相互间的对应关系，形成了代数和几何两大领域.高等数学阶段以笛卡尔建立解析几何为起点，17世纪80年代微分学的建立是这一阶段的最显赫的成就和标志.在高等数学阶段，数是变量，形是曲线和曲面，高等数学研究它们之间各种函数和变换关系.这就是数与形紧密联系起来，但大体上还是各成系统的.由于以微积分为源头的分析数学的兴起和发展，数学形成为代数、几何和分析三大领域. 现代数学阶段以康托尔建立集合论为起点.正如数学家陈省身所说："康托尔建立集合论独具新意，高瞻远瞩，为数学立了就厘时微."20世纪以后，用公里化体系和结构观点来统观数学，成为现代数学阶段的明显标志.现代数学阶段研究的对象“数”为集合，"形"为各种空间和流形，它们都能用集合和映射的概念统一起来，数与形的界限已难以划分了.现在数学得到了空前的应用，具有了“技术”的品质.今日的数学，已不甘于站在后台，而是大步地从科学技术的幕后直接走到了前台.现代数学不单只是通过别的科学间接地起作用了，它已经直接进入科技的前沿，直接参与创造生产价值——数学已经走到前线了.现代数学与计算机相结合而产生的威力无穷的“数学技术”，渗透到了与人类生存息息相关的各个领域，成为一个国家综合国力的重要组成部分.国家的繁荣昌盛，关键在于高新科技的发达和经济管理的高效率，而高新科技的基础是应用科学，应用科学的基础则是数学，数学对国家的建设和发展具有巨大的作用.对此，我国著名数学家王梓坤院士指出：“由于计算机的出现，今日数学已不仅是一门科学，还是一种普适性的技术，从航天到家庭，从宇宙到原子，从大型工程到工商管理，无一不受惠于数学技术.因而今日的数学兼有科学与技术两种品质，这是其他学科所少有的.”2 现代数学的特点现代数学作为数学发展的新阶段，它必然在数学的固有特点（抽象性、精确可靠性、广泛应用性等）方面有所发展，这些特点相互间又是彼此联系的.1.高度的抽象和统一抽象性是数学这门科学的一个最基本、最显著的特点.而现代数学更加充分、加积极主动的发挥着这一特点.现代数学的研究对象、研究内容和研究方法，都呈现出高度的抽象和统一.所谓抽象和统一，就是把不同对象中共同的、本质的东西抽象出来，作为高一层次的对象加以研究，从而把原来许多不同的对象统一起来，求得共同的本质的规律.一个最简单的例子就是各种算术应用问题可以用代数统一起来，掌握算术的最好的方法就是学会代数.抽象和统一是一个完整概念的两个方面.为了统一必须抽象，有了抽象就能统一，并且还扩大了范围.集合概念是对数学所研究的各种对象的抽象概括.把一般的集合作为现代数学的研究对象，这就能把数学的个不同领域统一起来，并极大地扩大了数学的范围.2.注重公理化体系的建立和结构的分析希腊数学家欧几里德在其《几何原本》中首创的公理化方法为数学家和物理学家树了如何建立科学理论体系的光辉典范.所谓公理化方法，就是以尽可能少的原始概念和不加证明的公理作为基础，用逻辑推理来建立演绎的科学理论.公理化方法，不仅能系统地总结数学知识、清楚地揭示数学的理论基础，有利于比较各个数学分支的本质异同，并能促进新数学理论的建立和发展.一个突出的例子就是在欧氏几何的公理系统中，只要换一条平行公理，就导致肺欧几何的建立.非欧几何的发现是数学史上一个重要的里程碑，而欧氏几何与非欧几何的天壤之别，根源仅仅在于一条平行公理的不同，这就充分显示出公理化方法的威力.形成于20世纪30年代的法国数学家团体——布尔巴基学派，以康托尔的几何论为出发点，系统地运用Hilbert 的公理化思想方法，提出用结构的观点统观数学.他们用全局观点分析和比较了各个数学分支的公理体系结构，并按照结构的不同和内在联系对数学加以分类和重建，力图将整个数学大厦组建成一个渊源统一、脉络清晰、枝繁叶茂、井然有序的理论体系.他们认为，“数学.至少纯数学是研究抽象结构的理论.”这一观点对现代数学的发展有着深刻的影响.3.注意不同数学学科的结合、不断开拓新领域现代数学的一个显著特征就是其不同分支间的相互渗透和联系.其结果有的使原来的学科面貌完全改观，有的相互结合发展成新的数学分支.前者典型的例子是微分几何、微分方程、概率论等，这些学科的名称前都可以分别加上“古典”或“现代”二字，以区别这些学科从研究对象到研究方法都发生了巨大变化.者的例子有代数几何，代数拓扑、微分拓扑、积分几何等，从这些学科的名称可以知道它们是由哪些学科相结合的产物.数学中不同分支和不同领域的相互结合和渗透，使得现代数学完全改变了经典数学中代数、几何、分析三足鼎立的局面.本来三者各自形成独立的体系，个有其独特的研究方法.代数方法注重公理体系结构，几何方法富有几何的直观，分析方法则以精细的分析见长.现代数学则把这三者结合起来，综合运用代数、几何和分析的研究方法.“泛函分析”作为现代数学的基础之一和主要研究领域之一，就最充分地显示了这三种方法综合运用的卓越成效.4.研究更加符合实际的数学模型，解决更复杂的问题现代数学正在向复杂性进军，人们研究的对象愈来愈复杂.在运用数学方法研究复杂问题时，关键在于能够建立既能反映问题本质，又是简化了的数学模型.简化是为了便于进行数学处理.由于生产和科技的发展，提出解决的问题所需的精度日益提高，原来的数学模型已比能满足需要；同时由于现代数学的发展，特别是计算机的发展，使处理和计算复杂数学模型也成为可能，于是要研究的数学模型和要解决的数学问题就愈来愈复杂.有简单到复杂，知识现代数学发展的总的不可逆转的趋势.数学模型的复杂化有下列种种表现：（1）从单变量到多变量，从低维到高维（2）从线性到非线性（3）从局部到整体（4）从连续到间断，从稳定到分岔（5）从精确到模糊（6）从静态到动态，从平衡到不平衡，从光滑到非光滑，从适定性问题到不适定性问题，从固定边界条件到自由边界条件等等.5.与电子计算机的紧密联系6.数学向一切学科和社会部门渗透与应用3 "数学"的涵义这里从数学的研究对象、数学的内容两方面来谈数学的涵义.（一）数学的研究对象恩格指出："纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系."因而，数学是关于现实世界中空间形式和数量关系的学科.数和形这两个基本概念，是人们通过长期的实践活动，从现实世界中抽象、概括出来的，并且在运用过程中又回到实践.数学是以数与形的性质、变化和它们的关系作为研究对象，探索它们的有关规律，给出对象性质的系统分析和描述，在这个基础上分析实际问题，给出具体的解答.数与形两个基本概念是整个数学的两个基石，整个数学就是随着这两个概念的提练、演变与发展而不断深化的.（二）数学的基本内容数学的内容十分丰富，数学已经形成了一门系统庞大，分支众多的基础学科，分支众多就是数学包含了许多具有基本理论、自成系统的学科，就像一棵根深叶茂的大树一样，以粗壮的树干向周围分出许多粗细不等的枝杈.数学有许多分支，迄今，尚没有一个统一的划分原则.1、着眼于与现实生活的联系，数学可分为纯粹数学与应用数学两大类.纯粹数学是研究从客观世界中抽象出来的数学规律的内在联系，也可以说是研究数学本身规律，大体分为三类，即研究空间形式的几何类；研究离散系统的代数类；以及研究连续现象的分析类.应用数学是研究如何从现实问题中抽象出数学规律，以及如何把已知的数学规律应用于现实问题的学问，如数理方程、运筹学、概率论、数理统计、计算数学等.2、着眼于数学对现实世界中各种现象的处理，数学又可分为确定性数学、随机数学、模糊数学.现实世界中的现象纷繁复杂，但不外乎如下三类：一、确定性现象；二、随机现象；三、模糊现象.自由落体运动，其规律是确定的，为一种确定性现象，与之相应的数学即为确定性数学，它包含了数学的绝大部分；投掷一枚硬币，出现的结果是确定的，只能是正面或反面，但就每一次投掷的结果究竟是正面还是反面事先却无法预料，这就是随机现象，它是一种"非此即彼"的不确定性，符合概率规律，与之相应的数学即为随机数学，也就是概率论与数理统计；除了上述不确定的随机现象外，现实世界中更多地存在一种"亦此亦彼"的不确定性现象，它无法用通常的二逻辑来表达，这就是模糊现象，如"年轻人"，"秃子"，"大个子"等，与之相应的数学即为模糊数学.3、着眼于数学的发展过程，数学又可分为数学基础，初等数学，高等数学，现代数学.现代数学作为数学发展的新阶段，它必然在数学的固有特点（抽象性、精确可靠性、广泛应用性等）方面有所发展，这些特点相互间又是彼此联系的，这也是现代数学的发展趋势.4 现代数学思想的意义人类已经进入到高科技时代，自认科学与社会科学的各项研究也都进入到更深的层次和更广的范畴，“数学是一个大有潜力的资源”.事实上，许多抽象的数学概念与理论出人意料的在各个学科领域中找到了他们的原型与应用.同时，许多深奥的数学理论和方法日益深刻的渗透到科学技术的各个学科领域中.尤其是现代数学是一切重大技术革命不可或缺的重要基础.如爱因斯坦的相对论和黎曼理论有紧密的联系，分子生物学中的关于DNA分子复杂结构的研究与拓扑学中纽结理论相结合，等等.自然科学乃至社会科学正在呈现出一种数学化的趋势，现在数学在科学研究和技术发明中的意义和地位，从来没有像今天这样具有举足轻重的地位.总之，数学具有鲜明的特点，数学具有无穷的魅力，数学具有特殊的地位，数学具有广泛的应用.数学研究是抽象枯燥的，它会吓跑所有的功利主义者，只有那些孜孜以求，一往情深者，才能进入到那种令人目眩神迷，至高无上的数学精神境界.这就是数学，这就是现代数学.5 参考文献[1] 布尔巴基等.数学的建筑[M].南京:江苏教育出版社,1999[2]邓建中,刘之行．计算方法[M].西安：西安交通大学出版社,2001[3] 胡作玄. 布尔巴基学派的兴衰——现代数学发展的一条主线[M].上海:知识出版社,1984[4] Marjorie Senechal.布尔巴基的沉默——访Pierre Cartier[J].数学译林,1999,vol18.2:130-139[5] Corry, Leo. Mathematical structures from Hilbert to Bourbaki: the evoluti on ofan image of mathematics[J]. Stud. Hist. Sci. Technol. Med.2001,vol13: 167-185[6] 胡作玄，邓明立：20世纪数学思想，山东教育出版社，1999.[7] 王振群，张德利：中学数学教师继续教育教材，吉林教育出版社，1999.[8] 杜王旬：现代数学引论，北京大学出版社，1996.[9] P.罗曼（张元林等译）：现代数学（Ⅰ、Ⅱ卷），江苏科学技术出版社，1986.[10] 孔慧英，梅智超：现代数学思想概论，中国科学技术出版社，1993.。