忙叔忙叔,我家小土豆前两天两岁啦,现在有个问题想请问一下:要不要教他唐诗三百首呢? 现在就是喂奶的时候给他读 结果他就会背6,7首古诗了,还会一首爷爷最喜欢的红军不怕远征难。妈妈觉得可以隔几天换几首多学点儿,但我觉得这么小,又不懂意思,意义不大。不如再听听儿歌之类的,忙叔你觉得呢?
只要喜欢,就没问题,看孩子兴趣,高高兴兴学习。不要小看小孩的智力水平,以一个美国妖孽为例:
控制论的创始人维纳三岁半开始独立读书,读的是生物学和天文学的初级科学读物,五岁开始在父亲指导下学习微积分,七岁开始独立读物理学和生物学的大学教材(包括达尔文《进化论》、金斯利《自然史》,夏尔科和雅内《精神病学》),同时从儒勒•凡尔纳的科学幻想小说到18、19世纪的文学名著等等,几乎无所不读。其中以数学和语言学为核心,维纳在十岁前已经熟悉拉丁语、希腊语、德语和英语,不论何时何处,都可以拿出来就用。
维纳不到12岁进塔夫茨学院数学系就读(这位也是没有小学和中学教育经历的),当时维纳已超过大学一年级学生的水平,所以一进校开始就直接攻读伽罗华的群论(现在在中国,除北大和科大数学系以外,其他数学系都是研究生课程),并做过许多电机工程的实验,动手证实自己的两个物理学方面的想法,一是供无线电通讯用的电磁粉末检波器,另一个设想是试制一种静电变压器。维纳的这两个想法都很出色。
13岁维纳又为哲学和心理学所吸引。他读过的哲学著作大大超出了该课程的要求。最喜欢斯宾诺莎、莱布尼兹和詹姆士。
14岁维纳又把兴趣集中到生物学方面,并在当年毕业。
维纳用三年时间读完了大学课程,然后进入哈佛大学研究院攻读生物学博士学位。第二年转到康奈尔大学学哲学,第三年又回到哈佛,转为攻读数理逻辑博士学位。于18岁获哈佛大学哲学博士学位。
从哈佛出来,去了英国剑桥大学和德国哥丁根大学,在罗素、哈代、希尔伯特等著名数学家指导下研究逻辑和数学。
在剑桥,罗素诱导维纳进入理论物理(包括爱因斯坦1905年发表的三篇论文,卢瑟福电子理论和波尔量子力学),根据爱因斯坦的布朗运动理论,作出开创性的工作(提出了维纳测度)。哈代(华罗庚的老师)则指导维纳学习勒贝格积分。
然后维纳去哥丁根大学,学习希尔伯特微分方程和兰道的群论。
1913年,19岁的维纳在《剑桥哲学学会会刊》上发表了一篇关于集合论的论文。这篇文章将关系的理论简化为类的理论,在数理逻辑的发展中占据有一席之地。
在转向函数分析领域之前,维纳在逻辑和哲学方面共发表了15篇论文。
1918年,24岁的维纳开始做函数分析研究,重点是函数空间中的积分问题。同年夏天,经哈佛大学数学系主任奥斯古德的推荐,维纳到麻省理工学院数学系任教,并一直在该学院工作到退休。
1920年,维纳首次参加国际数学家会议,提出了巴拿赫--维纳空间理论。然后在广义调和分析和陶伯定理方面作出杰出成就,并在1933年与莫尔斯分享了美国数学会五年一次的博赫尔奖,同时当选为美国科学院院士,此时维纳41岁。
1934年夏,维纳当选为美国数学会副会长,出版了工程领域的经典《复域上的傅立叶变换》。
1935年开始,维纳转向计算机研究,获得电子滤波器发明专利权(与清华的老师合作,1935年维纳来中国做学术旅行,在清华待了几个月)。
在第二次世界大战期间,维纳接受了军方的火力控制研究项目。维纳用机器来模拟人脑的计算功能,1942年维纳建立了预测理论并应用于防空火力控制系统的预测装置。
1948年,维纳发表划时代的《控制论》,宣告了这门新兴学科的诞生。
1959年,维纳从麻省理工学院退休。
1964年1月,他由于“在纯粹数学和应用数学方面并且勇于深入到工程和生物科学中去的多种令人惊异的贡献及在这些领域中具有深远意义的开创性工作”荣获美国总统授予的国家科学勋章。
维纳主要成果有:
★维纳测度
维纳是第一个从数学上深刻地认识爱因斯坦布朗运动本质的数学家。1921年,他用函数空间的点来表示作布朗运动的粒子的路径,并证明,所有这些路径除了概率为O的集合外,都是连续但又不光滑即几乎处处不可微的,并用勒贝格积分计算了这些路径上函数的平均值。1923年,维纳第一次给出随机函数的严格定义,证明可以是布朗运动的理论模型。维纳从样本路程的观念出发,研究“路径”的集合,引进维纳测度,揭示了连续而不可微函数的物理特征,现在把定义在连续函数空间的一种描述布朗运动的测度称为维纳测度,关于这个测度的积分称为维纳积分。所以布朗运动又称维纳过程。
维纳的工作揭示了概率论和其他数学分支之间引人注目的联系是现代概率论的开创性工作,是随机积分论奠基人。
★引进巴拿赫—维纳空间
1920年,维纳将法国数学家弗雷歇关于极限和微分的广义理论推广到矢量空间,并给出了一个完整的公理集合。维纳的结果与几个星期以后发表在波兰数学期刊上的巴拿赫的论文不谋而合,广义的程度也分毫不差。巴拿赫构想和发表他的理论比维纳早几个月,但两者的独立程度是一样的。故这两项工作一度被称为巴拿赫一维纳空间理论。维纳在短时间里继续发表了有关这方面的成果,为冯•诺依曼1927年提出希尔伯特空间以及希尔伯特空间中的算子的公理方法提供了基础(冯•诺伊曼这也是一个美国妖孽)。
维纳对泛函分析所作出开拓性工作己载入数学史册。
★位势理论
1925年,维纳对于给定连续边值函数的狄利克雷问题,利用广义积分的概念(维纳认为一个内点的势与边界值的关系是一种广义积分,而不是由一种将这些内部势与边界上的势结合起来的极限过程),得出了确切的广义群,对于一般的紧集定义容度概念,给出著名的正则性判据。这是位势理论的基础,由此大大地扩展了位势理论的许多概念,包括电荷和电容的概念。
★调和分析
1926年维纳发表了调和分析的第一篇论文,用陶伯定理创造性提出了一种高度独创的方法,即非零绝对收敛傅立叶级数,得到著名的反转定理。这个定理成为巴拿赫代数理论的基础,五年后以创立广义调和分析专业的论文收官,离开泛函分析这个领域(理由是已经没有重大问题需要解决)。
★维纳--霍普夫方法
1930年,维纳与天文学家霍普夫合作,研究一类给定在半无穷区间上的带差核的奇异积分方程(维纳—维普夫方程)。维纳推广了霍普夫关于辐射平衡态的研究,于1931年得出其求解方法。其基本思想是通过积分变换,将原方程化为一个泛函方程,然后再用函数因子分解的方法来求解,因此维纳—霍普夫方法又称因子分解法。它已成为研究各种数学物理问题的一种常用方法。
维纳创造性地说明,维纳—霍普夫方程最引人注目的应用表现在两种进程间的分界是时间上的而非空间的,这正是在预测理论的某些方面可应用的非常适当的工具。他进一步指出,还有许多关于仪器研究的更一般的问题可以用这种作用于时间的技术来解决。40年代以后,这一方程的理论在解析函数边值问题、调和分析和算子理论的基础上得到了系统的发展,其应用也从辐射问题扩展到许多其他领域,如中子迁移、电磁波衍射、控制论、多体问题及入口理论等。
★创立滤波理论
在第二次世界大战期间,为了解决防空火力控制和雷达噪声滤波问题,1942年维纳给出了从时间序列的过去数据推知未来的维纳滤波公式,建立了在最少均方误差准则下将时间序列外推进预测的维纳滤波理论。
维纳的这项工作为设计自动防空控制炮火等方面的预测问题提供了理论依据,并为评价一个通讯和控制系统加工信息的效率和质量从理论上开辟了一条途径。它对自动化技术科学有重要的影响。
维纳在问题中引进统计因素并使用了自相关和互相关函数。维纳滤波模型在50年代被推广到仅在有限时间区间内进行观测的平稳过程以及某些特殊的外平稳过程,其应用范围也扩充到更多的领域,至今它仍是处理各种动态数据(如气象、水文、地震勘探等)及预测未来的有力工具之一。
★创立信息论
维纳是信息论的创始人之一。他从带直流电流或者至少可看作直流电流的电路出发来研究信息论,独立于申农,将统计方法引入通讯工程,奠定了信息论的理论基础。
维纳把消息看作可测事件的时间序列,把通信看作统计问题,在数学上作为平稳随机过程及其变换来研究。用熵定义了连续信号的信息量,提出了度量信息量的申农--维纳公式:单位信息量就是对具有相等概念的二中择一的事物作单一选择时所传递出去的信息。
维纳认为:信息是人们在适应外部世界,并且这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界进行互相交换的内容的名称。
维纳名言:信息就是信息,既不是物质,也不是能量。信息是物质、能量、信息及其属性的标示。
维纳的这些开创性工作有力地推动了信息论的创立,并为信息论的应用开辟了广阔的前景。信息论创立者申农说:“光荣应归于维纳教授”。
★创立控制论
维纳对科学发展所作出的最大贡献,是创立控制论。
1947年10月,维纳写出划时代的著作《控制论》:设有两个状态变量,其中一个是能由我们进行调节的,而另一个则不能控制。这时我们面临的问题是如何根据那个不可控制变量从过去到现在的信息来适当地确定可以调节的变量的最优值,以实现对于我们最为合适、最有利的状态。这本书揭示了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律,以数学为工具,解决了自动控制、通信工程、计算机和计算技术,甚至生物物理、神经生理学和病理学等学科的控制问题。
现在,控制论已有了许多重大发展,但维纳用吉布斯统计力学处理数学模型的思想仍处于中心地位。
2017-09-03 13:24:49 回复