Редактирование: История математики, теоретический минимум

Материал из eSyr's wiki.

Перейти к: навигация, поиск

Внимание: Вы не представились системе. Ваш IP-адрес будет записан в историю изменений этой страницы.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Длина этой страницы составляет 107 килобайт. Страницы, размер которых приближается к 32 КБ или превышает это значение, могут неверно отображаться в некоторых браузерах. Пожалуйста, рассмотрите вариант разбиения страницы на меньшие части.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.

Текущая версия Ваш текст
Строка 3: Строка 3:
Древний Египет. Что они умели: арифметика, например, 10х12=24+96=120.
Древний Египет. Что они умели: арифметика, например, 10х12=24+96=120.
-
Использовали дроби? Использовали, но только вида 1/n. Была таблица для представления дробей вида 2/n, как сумму аликвотных дробей.
+
Использовали дроби? Использовали, но только вида 1/n. Была таблица для представления дробей вида 2/n, как сумму аликвтных дробей.
Были как особые 2/3 и 3/4.
Были как особые 2/3 и 3/4.
Как они записывали сумму дробей: 1/2 1/5 1/7
Как они записывали сумму дробей: 1/2 1/5 1/7
-
Что умели в геометрии? Считать площадь треугольника, прямоугольника, трапеции, круга. Площадь круга --- (8/9 d)^2.
+
Что умели в геометрии? Считать площадь треугольника, прямоугольника, трапеции, круга. Площадь круга --- 8/9 d^2.
Умели вычислять объём цилиндра, объём усечённого конуса.
Умели вычислять объём цилиндра, объём усечённого конуса.
Есть задачи на сумму геометрической прогрессии.
Есть задачи на сумму геометрической прогрессии.
Строка 42: Строка 42:
Греки сумели в течение одного - двух столетий овладеть математическим наследием предшественников, которое накапливалось тысячелетиями, и по-новому его осмыслить. Что характерно для этого периода? Древние греки создали основы того, что сейчас называется элементарная математика. Что этому способствовало? Прежде всего, переход от бронзы к железу, развитие ремёсел, производства, потом появились деньги, что в значительной степени способствовало торговле, обмену. Не последнюю роль играл более удобный алфавит. Развитие алфавита --- возможность перемещения, обмена.
Греки сумели в течение одного - двух столетий овладеть математическим наследием предшественников, которое накапливалось тысячелетиями, и по-новому его осмыслить. Что характерно для этого периода? Древние греки создали основы того, что сейчас называется элементарная математика. Что этому способствовало? Прежде всего, переход от бронзы к железу, развитие ремёсел, производства, потом появились деньги, что в значительной степени способствовало торговле, обмену. Не последнюю роль играл более удобный алфавит. Развитие алфавита --- возможность перемещения, обмена.
- 
-
==[[wikipedia:ru:Милетская школа]]==
 
-
[[wikipedia:ru:Фалес Милетский]]
 
Характерной чертой греческой математики, в отличие от Египта и стран Востока, является стремление доказывать математические факты. С чьими именами связываем первые серьёзные достижения? Документально --- '''Фалес Милетский''' 624---547 год до н.э. Он многим удивлял своих современником. Вообще говоря, это был философ. Тогда не было понятия философ или биолог или астроном, и занимались всем интересным. Считал, что главное --- вода. Предсказал затмение, Вычислял высоту пирамиды по тени. Что самое главное: он формулировал математические утверждения и их доказывал. Вот в чём принципиальное отличие математики Древней Греции --- они отвечали не только на вопрос как, но и почему. Какие факты формализовывал и доказывал он:
Характерной чертой греческой математики, в отличие от Египта и стран Востока, является стремление доказывать математические факты. С чьими именами связываем первые серьёзные достижения? Документально --- '''Фалес Милетский''' 624---547 год до н.э. Он многим удивлял своих современником. Вообще говоря, это был философ. Тогда не было понятия философ или биолог или астроном, и занимались всем интересным. Считал, что главное --- вода. Предсказал затмение, Вычислял высоту пирамиды по тени. Что самое главное: он формулировал математические утверждения и их доказывал. Вот в чём принципиальное отличие математики Древней Греции --- они отвечали не только на вопрос как, но и почему. Какие факты формализовывал и доказывал он:
Строка 59: Строка 56:
В математике этого периода практические задачи, связанные с вычислениями, геометрическими измерениями и построениями, продолжали играть большую роль. Эти задачи постепенно выделились в отдельную область математики, названную логистикой. Она включала операции с целыми числами и дробями, решение задач, сводящихся к уравнениям 1-й и 2-й степени, практические задачи архитектуры, земледелия и т.п.
В математике этого периода практические задачи, связанные с вычислениями, геометрическими измерениями и построениями, продолжали играть большую роль. Эти задачи постепенно выделились в отдельную область математики, названную логистикой. Она включала операции с целыми числами и дробями, решение задач, сводящихся к уравнениям 1-й и 2-й степени, практические задачи архитектуры, земледелия и т.п.
-
==[[wikipedia:ru:Пифагор]] и пифагорейцы==
 
Далее --- школа Пифагора Самосского. Это то, что уже считается классикой.
Далее --- школа Пифагора Самосского. Это то, что уже считается классикой.
Строка 80: Строка 76:
В греческой математике возникла еще одна трудность, связанная с понятием бесконечности. Математики понимали, что за целым числом N следует целое число N+1, затем N+2 и так далее до бесконечности. К бесконечным процессам приводил и метод исчерпывания (предела), о котором речь будет идти ниже. Эта концепция была важным достижением, однако противоречила всем имеющимся тогда данным физики и философским воззрениям о конечности Вселенной. Она открывала новые широкие возможности в математике, но приводила к парадоксам. Смысл понятия бесконечности и до сих пор не раскрыт до конца, однако в течение веков на многие вопросы, возникающие в связи с этим понятием получен ответ.
В греческой математике возникла еще одна трудность, связанная с понятием бесконечности. Математики понимали, что за целым числом N следует целое число N+1, затем N+2 и так далее до бесконечности. К бесконечным процессам приводил и метод исчерпывания (предела), о котором речь будет идти ниже. Эта концепция была важным достижением, однако противоречила всем имеющимся тогда данным физики и философским воззрениям о конечности Вселенной. Она открывала новые широкие возможности в математике, но приводила к парадоксам. Смысл понятия бесконечности и до сих пор не раскрыт до конца, однако в течение веков на многие вопросы, возникающие в связи с этим понятием получен ответ.
Еще одна трудность связана с тем, что греки не знали отрицательных чисел. Они имели дело с отрицательными числами только в терминах алгебраических выражений для площадей квадратов и прямоугольников, например, квадрат раности. Отрицательные числа впервые использовались, по видимому, китайцами, однако окончательно вошли в математику после работ Кардано в 1545 году.
Еще одна трудность связана с тем, что греки не знали отрицательных чисел. Они имели дело с отрицательными числами только в терминах алгебраических выражений для площадей квадратов и прямоугольников, например, квадрат раности. Отрицательные числа впервые использовались, по видимому, китайцами, однако окончательно вошли в математику после работ Кардано в 1545 году.
 +
 +
'''Демокрит''' считал, что все тела состоят из атомов. Первым рассмотрел стереометрию.
-
'''[[wikipedia:ru:Демокрит]]''' считал, что все тела состоят из атомов. Первым рассмотрел стереометрию; первым установил, что объём пирамиды и конуса равен соответственно одной трети объёма призмы и цилиндра под той же высотой и с той же площадью основания.
+
'''Евдокс''' Метод исчерпывания - чтобы измерить площадь фигуры, надо последовательно вписывать аппроксимирующие фигуры (существование – через построение, единственность не рассматривалась).
-
 
+
-
'''[[wikipedia:ru:Евдокс]]''' Метод исчерпывания - чтобы измерить площадь фигуры, надо последовательно вписывать аппроксимирующие фигуры (существование – через построение, единственность не рассматривалась). Общая теория отношений.
+
-
 
+
-
'''[[wikipedia:ru:Платон]]''' (437-347 до нэ) - геометрия, стереометрия, идея предельного перехода.
+
-
 
+
-
'''[[wikipedia:ru:Аристотель]]''' (384-322 до нэ) - любое движение может быть получено по окружности и прямой. Достижения в логике(аналогия, дедукция, индукция).
+
-
 
+
-
==[[wikipedia:ru:Александрийская школа]]==
+
-
[[wikipedia:ru:Евклид]] -- см. след. билет
+
-
 
+
-
[[wikipedia:ru:Эратосфен]] -- мезолябия для задачи удвоения куба, решето Эратосфена
+
-
 
+
-
[[wikipedia:ru:Диофант]] -- Основное произведение Диофанта — Арифметика в 13 книгах. К сожалению, сохранились только 6 первых книг из 13. Бо́льшая часть труда — это сборник задач с решениями (в сохранившихся шести книгах их всего 189), умело подобранных для иллюстрации общих методов. Главная проблематика Арифметики — нахождение положительных рациональных решений неопределённых уравнений. Рациональные числа трактуются Диофантом так же, как и натуральные, что не типично для античных математиков.
+
-
Сначала Диофант исследует системы уравнений 2-го порядка от 2 неизвестных; он указывает метод нахождения других решений, если одно уже известно. Затем аналогичные методы он применяет к уравнениям высших степеней.
+
-
'''[[wikipedia:ru:Архимед]]''' (287-212 до нэ)- "Эврика!" (закон Архимеда), оборона Сиракуз: войны, вставшие параболой и поджегшие корабль, всякие военные машины и чертежи на песке. Достижения - линии, круг, площади методами в духе интегралов, оценки значения пи через периметры правильных многоугольников, теорема о промежуточных значениях непрерывной функции, площади и объемы фигур через суммы Дарбу - главный результат (на своей могиле Архимед завещал выбить шар, вписанный в цилиндр). Трактат о количестве песчинок во Вселенной.
+
'''Платон''' (437-347 до нэ) - геометрия, стереометрия, идея предельного перехода.
-
'''[[wikipedia:ru:Аристарх]]''' (ок. 310 до н. э., Самос — ок. 230 до н. э.) является одним из основоположников тригонометрии.
+
'''Аристотель''' (384-322 до нэ) - любое движение может быть получено по окружности и прямой. Достижения в логике(аналогия, дедукция, индукция).
 +
'''Архимед''' (287-212 до нэ)- "Эврика!" (закон Архимеда), оборона Сиракуз: войны, вставшие параболой и поджегшие корабль, всякие военные машины и чертежи на песке. Достижения - линии, круг, площади методами в духе интегралов, оценки значения пи через периметры правильных многоугольников, теорема о промежуточных значениях непрерывной функции, площади и объемы фигур через суммы Дарбу - главный результат (на своей могиле Архимед завещал выбить шар, вписанный в цилиндр). Трактат о количестве песчинок во Вселенной.
Два достижения греческой математики далеко пережили своих творцов:
Два достижения греческой математики далеко пережили своих творцов:
-
* греки построили математику как целостную науку с собственной методологией, основанной на чётко сформулированных законах логики (гарантирующих истинность выводов при условии, что истинны предпосылки).
+
* греки построили математику как целостную науку с собственной методологией, основанной на чётко сформулированных законах логики (гарантирующих истинность выводов при условии, что истинны предпосылки).
-
* они провозгласили, что законы природы постижимы для человеческого разума, и математические модели — ключ к их познанию.
+
* они провозгласили, что законы природы постижимы для человеческого разума, и математические модели — ключ к их познанию.
=«Начала» Евклида=
=«Начала» Евклида=
''Нормальная статья на [[wikipedia:ru:Начала Евклида|ру-википедии]]''
''Нормальная статья на [[wikipedia:ru:Начала Евклида|ру-википедии]]''
-
Одним из первых крупных ученых, связанных с Александрией, был Евклид, живший около 300 г. до н.э. Ничего, кроме научных трудов, о его биографии не известно. Евклид - один из наиболее влиятельных математиков всех времен. Наиболее знаменитое его произведение “Начала”. Это первое значительное произведение, дошедшее до нас полностью. В истории Западного мира это, по-видимому, второе после Библии произведение по числу изданий. После изобретения книгопечатания (в Европе в XV веке) оно издавалось более 1000 раз. Большая часть школьной геометрии заимствована из “Начал”. Логическое построение “Начал” повлияло на научное мышление больше, чем какое-либо иное произведение. Оно основывается на строго логическом выводе теорем из системы определений, постулатов и аксиом.
+
Одним из первых крупных ученых, связанных с Александрией, был Евклид, живший около 300 г. Ничего, кроме научных трудов, о его биографии не известно. Евклид - один из наиболее влиятельных математиков всех времен. Наиболее знаменитое его произведение “Начала”. Это первое значительное произведение, дошедшее до нас полностью. В истории Западного мира это, по-видимому, второе после Библии произведение по числу изданий. После изобретения книгопечатания (в Европе в XV веке) оно издавалось более 1000 раз. Большая часть школьной геометрии заимствована из “Начал”. Логическое построение “Начал” повлияло на научное мышление больше, чем какое-либо иное произведение. Оно основывается на строго логическом выводе теорем из системы определений, постулатов и аксиом.
“Начала” состоят из 13 книг. В первых четырех книгах рассматривается геометрия на плоскости. В 5-ой и 6-ой книгах изложена теория отношений Евдокса и применена к подобию треугольников. Книги 7-9 посвящены теории чисел (теория делимости, алгоритм Евклида, теория простых чисел). В 10-й книге дана геометрическая классификация квадратичных и биквадратичных иррациональностей, т.е. чисел вида <math>\sqrt{a+\sqrt{b}}</math> . В последних трех книгах излагается геометрия в пространстве. Изложение завершается изучением правильных многогранников: тетраэдра(4 грани), куба (6), октаэдра (8), додэкаэдра (12) и икосаэдра (20). Доказывается, что их только пять. Они получили название платоновых тел и имели основополагаюшее значенние в космологии школы Платона.
“Начала” состоят из 13 книг. В первых четырех книгах рассматривается геометрия на плоскости. В 5-ой и 6-ой книгах изложена теория отношений Евдокса и применена к подобию треугольников. Книги 7-9 посвящены теории чисел (теория делимости, алгоритм Евклида, теория простых чисел). В 10-й книге дана геометрическая классификация квадратичных и биквадратичных иррациональностей, т.е. чисел вида <math>\sqrt{a+\sqrt{b}}</math> . В последних трех книгах излагается геометрия в пространстве. Изложение завершается изучением правильных многогранников: тетраэдра(4 грани), куба (6), октаэдра (8), додэкаэдра (12) и икосаэдра (20). Доказывается, что их только пять. Они получили название платоновых тел и имели основополагаюшее значенние в космологии школы Платона.
Строка 176: Строка 161:
=Логарифмы, логарифмическая шкала, логарифмические линейки. Непер, Гюнтер, Отред, Деламейн, Уатт, Ньютон=
=Логарифмы, логарифмическая шкала, логарифмические линейки. Непер, Гюнтер, Отред, Деламейн, Уатт, Ньютон=
-
[[wikipedia:Slide rule]], XVI-XVII века.
+
Николас Меркатор (1620-1681). Умел вычислять логарифм от 1+х через разложение в ряд:
 +
 
 +
<math>\ln(1+x) = x - \frac{1}{2} x^2 + \frac{1}{3} x^3 - \frac{1}{4} x^4</math>
Логарифмические линейки: впервые изобрел Отред в 1620-23, затем совершенствовали Ньютон, Уатт. Вроде бы в 1654 Р. Бесакер изобрел криволинейную логарифмическую линейку.
Логарифмические линейки: впервые изобрел Отред в 1620-23, затем совершенствовали Ньютон, Уатт. Вроде бы в 1654 Р. Бесакер изобрел криволинейную логарифмическую линейку.
-
'''Зачем'''? Потребность в сложных расчётах в XVI веке быстро росла, и значительная часть трудностей была связана с умножением и делением многозначных чисел. В конце века нескольким математикам, почти одновременно, пришла в голову идея: сопоставив с помощью специальных таблиц геометрическую (исходн.) и арифметическую прогрессии, заменить трудоёмкое умножение на простое сложение, а деление -- на неизмеримо более простое и надёжное вычитание.
+
Отред.
 +
Отред внёс решающий вклад в изобретение удобной для пользования логарифмической линейки тем, что предложил использовать две одинаковые шкалы, скользящие одна вдоль другой. Саму идею логарифмической шкалы ранее опубликовал валлиец Эдмунд Гантер, но для выполнения вычислений эту шкалу нужно было тщательно измерять двумя циркулями. Двойная шкала Отреда сразу давала результат. В 1662 году Сет Партридж изобрёл бегунок и визир, и в этом виде логарифмическая линейка верно служила инженерам и математикам более 300 лет, пока не появились электронные калькуляторы.
-
===[[wikipedia:ru:Непер, Джон|Джон Непер]] (1550 – 1617)===
+
Отред изобрёл также компактную круговую логарифмическую линейку, которая получила некоторую известность и вызвала ряд подражаний. В окончательном виде круговая линейка Отреда имела десять шкал и позволяла умножать, делить и находить значения нескольких тригонометрических функций.
-
В 1614 опубликовал работу "Описание удивительных таблиц логарифмов" - логарифмы и тригонометрические функции(0-90 градусы,шаг 1 минута) с точностью до восьмого знака. Таблицу Непера составляли логарифмы тригонометрических функций. Прежде всего отдельную колонку составляли логарифмы синусов углов первой четверти, выбранных с интервалом 1 минута. Они давали и значения логарифмов косинусов (как синусов дополнительных углов). В специальной колонке под названием "разности" приведены разности логарифмов дополнительных углов, т.е. логарифмы тангенсов. Неперу было известно, что логарифмы обратных тригонометрических функций получаются просто изменением знака.
+
-
1617 - проф. '''Бриг''' из Лондона, 8-значные таблицы чисел от 1 до 1000. Затем он же логарифмы - от 1 до 20000, 80000-100000.
+
Техника, математика... сплетались в причудливом танце времени.
-
===[[wikipedia:ru:Edmund Gunter|Эдмунд Гюнтер]] (1581 – 1626)===
+
Джон Непер (1550--1617)
-
Оксфорд. Разработал логарифмическую шкалу, явившуюся первым вариантом широко ныне распространенной логарифмической линейки. Он же, а кроме него Кеплер и другие ученые, составлял таблицы логарифмов чисел и тригонометрических функций, как десятичные так, и натуральные, и широко использовал их в астрономии. В 1624 некий '''Edmund Wingate''' опубликовал его результаты в Париже. На дощечке наносил логарифмы чисел, затем измерительным циркулем мерял расстояния - разности и суммы.
+
В 1614 опубликовал работу "Описание удивительных таблиц логарифмов" - логарифмы и тригонометрические функции(0-90 градусы,шаг 1 минута) с точностью до восьмого знака. Таблицу Непера составляли логарифмы тригонометрических функций. Прежде всего отдельную колонку составляли логарифмы синусов углов первой четверти, выбранных с интервалом 1 минута. Они давали и значения логарифмов косинусов (как синусов дополнительных углов). В специальной колонке под названием "разности" приведены разности логарифмов дополнительных углов, т.е. логарифмы тангенсов. Неперу было известно, что логарифмы обратных тригонометрических функций получаются просто изменением знака.
-
===[[wikipedia:ru:Отред, Уильям|Уильям Отред]] (1575 – 1660)===
+
1617 - проф. Бриг из Лондона, 8-значные таблицы чисел от 1 до 1000. Затем он же логарифмы - от 1 до 20000, 80000-100000.
-
Отред из Кембриджа внёс решающий вклад в изобретение удобной для пользования логарифмической линейки тем, что предложил использовать две одинаковые шкалы, скользящие одна вдоль другой. 1630 год — он и его ученик '''Ричард Деламейн''' создают круговую логарифмическую линейку, но результаты не публикуют, подобно Ньютону, который передавал знания только лично. Саму идею логарифмической шкалы ранее опубликовал валлиец '''Эдмунд Гюнтер''', но для выполнения вычислений эту шкалу нужно было тщательно измерять двумя циркулями. Двойная шкала Отреда сразу давала результат. В 1662 году Сет Партридж изобрёл бегунок и визир, и в этом виде логарифмическая линейка верно служила инженерам и математикам более 300 лет, пока не появились электронные калькуляторы.
+
Эдвард Гюнтер: логарифмическая шкала. На дощечке наносил логарифмы чисел, затем измерительным циркулем мерял расстояния - разности и суммы. Разработал логарифмическую шкалу, явившуюся первым вариантом широко ныне распространенной логарифмической линейки. Он же, а кроме него Кеплер и другие ученые, составлял таблицы логарифмов чисел и тригонометрических функций, как десятичные так, и натуральные, и широко использовал их в астрономии.
-
Отред изобрёл также компактную круговую логарифмическую линейку, которая получила некоторую известность и вызвала ряд подражаний. В окончательном виде круговая линейка Отреда имела десять шкал и позволяла умножать, делить и находить значения нескольких тригонометрических функций.
+
Н.Меркатор (Кауфман)
-
 
+
Разработал способ вычисления алгоритмов с помощью анализа бесконечно малых.
-
===[[wikipedia:Nicholas Mercator|Николас Меркатор (Кауфман)]] (1620 – 1681)===
+
-
Умел вычислять логарифм от 1+х через разложение в ряд:
+
-
 
+
-
<math>\ln(1+x) = x - \frac{1}{2} x^2 + \frac{1}{3} x^3 - \frac{1}{4} x^4</math>
+
-
 
+
-
Он также ввёл термин "натуральный логарифм" - хотя его основание далеко не натурально.
+
=Открытия математики эпохи Возрождения. Кардано, Тарталья, Сципион дель Ферро и др=
=Открытия математики эпохи Возрождения. Кардано, Тарталья, Сципион дель Ферро и др=
XVI век:
XVI век:
-
 
+
*[[wikipedia:ru:Кардано]]
-
=== Ферро и Тарталья ===
+
*[[wikipedia:ru:Тарталья]]
-
*[[wikipedia:ru:Тарталья, Никколо]]
+
*[[wikipedia:ru:Сципион дель Ферро]]
*[[wikipedia:ru:Сципион дель Ферро]]
-
Ферро думал над решением уравнения третьей степени х^3 + ax = b, a, b > 0. (Glider: википедия говорит, что он даже научился их решать (и это правда по Рыбникову.))
+
Ферро. Думал над решением уравнения третьей степени.
 +
х^3 + ax = b. (Glider: википедия говорит, что он даже научился их решать (и это правда по Рыбникову.))
Короче он нашел формулу но как и многие не публиковал ее а держал, чтобы использовать в качеств оружия на мат. дуэли. Передал ее переди смертью своему ученику Фиоре, который в последствии должен был сражаться с Тарталья. Узнав, что Фиоре владеет этим тайным знанием Тарталья не нашел ничено лучше как заново открыть эту формулу, обеспечившую ему победу в диспуте.
Короче он нашел формулу но как и многие не публиковал ее а держал, чтобы использовать в качеств оружия на мат. дуэли. Передал ее переди смертью своему ученику Фиоре, который в последствии должен был сражаться с Тарталья. Узнав, что Фиоре владеет этим тайным знанием Тарталья не нашел ничено лучше как заново открыть эту формулу, обеспечившую ему победу в диспуте.
-
Ответ Ферро:
+
Метод Тартальи, как, по-видимому, и метод Ферро, состоял в подборе подходящей формы алгебраической иррациональности уравнений указанного выше вида. Предположив, что x = u^1/3 - v^1/3, подставив это выражение в уравнение и положив p = 3(uv)^1/3 он получил систему: u - v = q; uv = p^3/27 и нашел u и v интерпретируя их как корни квадратного уравнения.
-
<math>x = \sqrt[3]{\frac{b}{2}+\sqrt{\frac{b^2}{4}-\frac{a^3}{27}}}+\sqrt[3]{\frac{b}{2}-\sqrt{\frac{b^2}{4}-\frac{a^3}{27}}}</math>
+
-
Никколо Тарталья (итал. Niccolò Fontana Tartaglia, 1499—1557) . Когда французы входили в Болонию, то осколком разрыва его ранило в гортань, и он стал заикаться. Тарталья в переводе и есть заика. =)
+
Это не то же самое, чем если бы было с переносом слагаемых в другую часть - отрицательных чисел не было. Общих формул тоже не было (для произвольных коэффициентов). У него получилось)
-
Он был сыном довольно бедного человека, что даже в школе учился только очень недолго и в самых начальных классах. И деньги кончились очень быстро. И тем не менее он продолжал самообразование, и стал в результате довольно известным человеком во многих сферах. В частности, Тарталья изучал уравнения третьей степени.
+
 +
Был ещё человек Никколо Тарталья (итальянец). Когда французы входили в Болонию, то осколком разрыва его ранило в гортань, и он стал заикаться. Тарталья в переводе и есть заика. =)
 +
Он был сыном довольно бедного человека, что даже в школе учился только очень недолго и в самых начальных классов. И деньги кончились очень быстро. И тем не менее он продолжал самообразование, и стал в результате довольно известным человеком во многих сферах. В частности, Тарталья изучал уравнения третьей степени.
Артиллеристы спросили: под каким углом надо стрелять, чтобы дальше всего улетел снаряд? Он сказал - 45 градусов. Правда, есть сомнения, что он мог это доказать - скорее всего, чисто эмпирически.
Артиллеристы спросили: под каким углом надо стрелять, чтобы дальше всего улетел снаряд? Он сказал - 45 градусов. Правда, есть сомнения, что он мог это доказать - скорее всего, чисто эмпирически.
-
Также он интересовался математическими проблемами, в частности, решением кубического уравнения. И в Италии был соревновательный дух. И было так: два человека вызывали друг друга на дуэль (математическую), в присутствии кучи людей. И каждый выдавал друг другу задачи, и кто больше задач решил, тот победил. И если решить на n задач меньше, то n человек из группы поддержки могли обедать у противоположной стороны.
+
Также он интересовался математическими проблемами, в частности, решением уравнения, что было написано чуть раньше. И в Италии был соревновательный дух. И было так: два человека вызывали друг друга на дуэль (математическую), в присутствии кучи людей. И каждый выдавал друг другу задачи, и кто больше задач решил. И если решить на n задач меньше, то n человек из группы поддержки могли обедать у противоположной стороны.)
-
Фиоре вызвал Тарталью на дуэль, дал 30 задач того же типа (все!). В общем, он их все решил. И победил. Фиоре не решил одну из задач. =)
+
Фиоре вызвал Тарталью на дуэль, дал 30 задач того же типа (все!). В общем, он их все решил.) И победил. Фиоре не решил одну из задач. =)
Но плагиата раньше не существовало. А тут уже наступили авторские права: важен вопрос, кто конкретно это сделал. Поэтому каждый держал свои рецепты в секрете, в т.ч. и Тарталья.
Но плагиата раньше не существовало. А тут уже наступили авторские права: важен вопрос, кто конкретно это сделал. Поэтому каждый держал свои рецепты в секрете, в т.ч. и Тарталья.
- 
-
Метод Тартальи, как, по-видимому, и метод Ферро, состоял в подборе подходящей формы алгебраической иррациональности уравнений указанного выше вида. Предположив, что x = u^1/3 - v^1/3, подставив это выражение в уравнение и положив p = 3(uv)^1/3 он получил систему: u - v = q; uv = p^3/27 и нашел u и v интерпретируя их как корни квадратного уравнения.
 
- 
-
Это не то же самое, чем если бы было с переносом слагаемых в другую часть - отрицательных чисел не было. Общих формул тоже не было (для произвольных коэффициентов).
 
- 
-
Тарталья известен формулой для площади произвольного тетраэдра (формула Тартальи). Он установил, что она равна определителю Кейлера-Менгера от попарных расстояний между вершинами:
 
- 
-
:<math> V^2 = \frac{1}{288} \det \begin{bmatrix}
 
-
0 & d_{12}^2 & d_{13}^2 & d_{14}^2 & 1 \\
 
-
d_{21}^2 & 0 & d_{23}^2 & d_{24}^2 & 1 \\
 
-
d_{31}^2 & d_{32}^2 & 0 & d_{34}^2 & 1 \\
 
-
d_{41}^2 & d_{42}^2 & d_{43}^2 & 0 & 1 \\
 
-
1 & 1 & 1 & 1 & 0
 
-
\end{bmatrix} </math>
 
- 
-
Это обобщение Формулы Герона для площади треугольника.
 
- 
-
Кроме того, он вычислил биномиальные коэффициенты методом треугольника Тартальи (он же треугольник Паскаля).
 
- 
- 
-
=== Кардано ===
 
-
*[[wikipedia:ru:Кардано]]
 
Кардано родился в том же году, что и Тарталья. Он был незаконнорожденный сын адвоката, получил хорошее медицинское образование, но не был принят в коллегию врачей (ибо незаконнорожденный).
Кардано родился в том же году, что и Тарталья. Он был незаконнорожденный сын адвоката, получил хорошее медицинское образование, но не был принят в коллегию врачей (ибо незаконнорожденный).
Кроме медицины, очень любил азартные игры. В частности, игру в кости.) В результате заложил основы теории вероятностей, грубо сформулировал закон больших чисел. Ввел понятие "софистических" (мнимых) чисел
Кроме медицины, очень любил азартные игры. В частности, игру в кости.) В результате заложил основы теории вероятностей, грубо сформулировал закон больших чисел. Ввел понятие "софистических" (мнимых) чисел
- 
В 39 году послал к Тарталье с просьбой раскрыть рецепт решения уравнения третьей степени. Долго уговаривал, поймал на тщеславии. Встретились, при встрече был Фиоре.. В общем, выпросил рецепт.
В 39 году послал к Тарталье с просьбой раскрыть рецепт решения уравнения третьей степени. Долго уговаривал, поймал на тщеславии. Встретились, при встрече был Фиоре.. В общем, выпросил рецепт.
Опубликовал в 41 году одну из работ, не упомянув, откуда у него эти записи. В 45 году издал свою большую книжку, => клятвопреступник (поклялся не печатать и никому не говорить то, что дал ему Тарталья) (Glider: википедия говорит, что Кардано прочел неопубликованную работу дель Ферро, поэтому счел себя вправе нарушить обещание).
Опубликовал в 41 году одну из работ, не упомянув, откуда у него эти записи. В 45 году издал свою большую книжку, => клятвопреступник (поклялся не печатать и никому не говорить то, что дал ему Тарталья) (Glider: википедия говорит, что Кардано прочел неопубликованную работу дель Ферро, поэтому счел себя вправе нарушить обещание).
Всё это формулировалось и доказывалось на языке геометрии. Алгебраической символики не было. Поэтому нельзя было подставить и проверить, что это так и есть).
Всё это формулировалось и доказывалось на языке геометрии. Алгебраической символики не было. Поэтому нельзя было подставить и проверить, что это так и есть).
-
 
+
Кардано ввел регулярный способ сведения полного кубического уравнения ax^3+bx^2+cx+d=0 к виду, в котором отсутствует член с квадратом неизвестного, с помощью подстановки x=x1+h и распространил его на уравнения 4-й степени. Также в его книге высказано много теорем о взаимозависимости корней и коэффициентов: о положительных и отрицательных (называя их "фиктивными") корнях, об их сумме и другие теоремы, например: если в уравнении все члены, стоящие в левой части, имеют степень большую, чем степени членов в правой части, то уравнение один и только один положительный корень. Наконец, Кардано показал делимость алгебраического полинома Pn(x) на x-x1, где x1 - корень уравнения Pn(x) = 0. Кардано также включил в свою книгу и метод решения уравнений 4-й степени путем сведения задачи к кубической резольвенте, открытый его учеником Феррари.
-
Кардано ввел регулярный способ сведения полного кубического уравнения ax^3+bx^2+cx+d=0 к виду, в котором отсутствует член с квадратом неизвестного, с помощью подстановки x=x1+h и распространил его на уравнения 4-й степени. Также в его книге высказано много теорем о взаимозависимости корней и коэффициентов: о положительных и отрицательных (называя их "фиктивными") корнях, об их сумме и другие теоремы, например: если в уравнении все члены, стоящие в левой части, имеют степень большую, чем степени членов в правой части, то уравнение имеет один и только один положительный корень. Наконец, Кардано показал делимость алгебраического полинома Pn(x) на x-x1, где x1 - корень уравнения Pn(x) = 0. Кардано также включил в свою книгу и метод решения уравнений 4-й степени путем сведения задачи к кубической резольвенте, открытый его учеником Феррари.
+
-
 
+
-
Разработал карданный вал.
+
-
 
+
-
=== Виет ===
+
-
Важнейший шаг к новой математике сделал француз Франсуа Виет. Он окончательно сформулировал символический метаязык арифметики — буквенную алгебру. С её появлением открылась возможность проведения исследований невиданной ранее глубины и общности. В своей книге «Введение в аналитическое искусство» Виет показал примеры мощи нового метода, найдя знаменитые формулы Виета. Умел раскладывать sin и cos kx через sin и cos. Формулы для синуса и косинуса суммы.
+
=Зарождение математики переменных величин. Декарт, Ферма, Кепплер, Кавальери, Паскаль и др=
=Зарождение математики переменных величин. Декарт, Ферма, Кепплер, Кавальери, Паскаль и др=
Рене Декарт (1595-1650)
Рене Декарт (1595-1650)
Сущность есть трёхмерность материи
Сущность есть трёхмерность материи
-
1637 - публикация труда "Геометрия". Сформулировал понятие переменной величины и сказал о понятии прямоугольной системе координат. Переменная величина - в 2х видах.
+
1637 - публикация труда "Геометрия". Сформулировал понятие переменной величины и сказал о поняти прямоугольной системе координат. Переменная величина - в 2х видах.
Доказал, что все задачи, которые решаются с помощью циркуля и линейки, сводятся к решению уравнений не выше второй степени.
Доказал, что все задачи, которые решаются с помощью циркуля и линейки, сводятся к решению уравнений не выше второй степени.
Классификация кривых. Кривые имеют не степени, а ранги, а ранг кривой равен количеству звеньев шарнирного механизма, требуемых для создания такого рисунка, а те, кого так не нарисуешь - назвал механическими (а потом их назвали трансцендентными).
Классификация кривых. Кривые имеют не степени, а ранги, а ранг кривой равен количеству звеньев шарнирного механизма, требуемых для создания такого рисунка, а те, кого так не нарисуешь - назвал механическими (а потом их назвали трансцендентными).
Не любил отрицательные числа и ничего не знал о мнимых числах. Но высказал гипотезу, что уравнение n-ной степени имеет n корней.
Не любил отрицательные числа и ничего не знал о мнимых числах. Но высказал гипотезу, что уравнение n-ной степени имеет n корней.
Однако ограничивался алгебраическими кривыми. Но зато начал использовать удобные обозначения.
Однако ограничивался алгебраическими кривыми. Но зато начал использовать удобные обозначения.
-
Декарт утверждал, что природой материи является ее трехмерная объемность; важнейшими свойствами ее - делимость и подвижность. Эти же свойства материи должна отображать математика. Последняя не может быть либо численной, либо геометрической. она должна быть универсальной наукой, в которую входит все, относящееся к порядку и мере. В основу "Геометрии" Декарта положены две идеи: введение переменной величины и использование переменных (декартовых) координат. В согласии с его унифицирующей тенденцией, переменная величина вводится в двоякой форме: в виде текущей координаты точки, движущейся по кривой, и в виде переменного элемента множества чисел, соответствующих точкам данного координатного отрезка.
 
-
Для полинома с целыми коэффициентами Декарт сделал глубокий вывод, что число корней уравнения равно числу единиц в наивысшем показателе степени х. Декарт показал, что уравнение имеет столько положительных корней, сколько знакоперемен в ряду коэффициентов, и столько отрицательных - сколько повторений знака.
 
-
Замечательной по глубине замысла является постановка проблемы приводимости, т.е. представления целой рациональной функции с рациональными коэффициентами в виде произведения таких же функций. Декарт показал, что уравнение 3-й степени решается в квадратных радикалах (с помощью циркуля и линейки), лишь если оно приводимо. Вопрос о приводимости уравнения 4-й степени он свел к вопросу о приводимости его кубической резольвенты.
 
Пьер Ферма (1601-1665)
Пьер Ферма (1601-1665)
-
Современник Декарта. Образование юридическое. Тоже неотрицательные числа; применял некоторые преобразования (сдвиг и поворот) - это то, что его отличало от Декарта.. и это позволяло приводить уравнения к каноническому виду.
+
Современник Декарта. Образование юридическое. Тоже неотрицательные числа; применял некоторые преобразования (сдвиг и поворот) - это то, тчо его отличало от Декарта.. и это позволяло приводить уравнения к каноническому виду.
Начал придумывать свои способы вычисления площадей и объёмов.
Начал придумывать свои способы вычисления площадей и объёмов.
Придумал книжку. Там написал свои методы интегрирования, перекликающиеся с методами Евдокса и Архимеда. 92 вида фигур вращения.
Придумал книжку. Там написал свои методы интегрирования, перекликающиеся с методами Евдокса и Архимеда. 92 вида фигур вращения.
-
Вводит метод координат, аналогичный Декартовому. Выводит уравнения прямой, окружности и всех конических сечений. По сути "Введение" Ферма также круто как и "Геметрия" Декарта, но вышло позже ввиду лени Ферма публиковаться и было написано тяжеловесным языком алгебры Виета, что затрудняло понимание.
 
-
Работал над общей теорией диофантовых уравнений второй степени (ax^2+bxy+сy^2+dx+ey+f=0, a, b, ... целые числа).
 
-
Ферма, Кавальери, Паскалем были разработаны методы квадрирования площадей, ограниченных кривой вида y=x^n, абсциссой и двумя ординатами. Они также создавали анализ бесконечно малых (+Кеплер).
 
- 
Иоганн Кеплер
Иоганн Кеплер
-
Ну про него мы и так всё знаем... Для тех кто не помнит:
+
Ну про него мы и так всё знаем...
-
Кеплер открыл и математически сформулировал свои знаменитые законы движения планет.
+
-
1) Планеты движутся по эллипсам; Солнце находится в одном из его фокусов; 2) Радиус-векторы планет "заметают" за равные промежутки времени равные секториальные площади; 3) Квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы их расстояний до Солнца. Собственно для корректного математического вывода этих законов он и изложил свой метод использования бесконечно малых. Речь идет об отыскании наиболее целесообразной формы бочек и о способах измерения их вместимости (использует метод исчерпывания, которым пользовался Архимед).
+
-
Вывел формулу радиуса кривизны.
+
-
 
+
Кавалерия
Кавалерия
-
Ученик Галилея. Монах. Увлекался математикой (странно...). Необразованный монах, поэтому изобретал велосипед, причём не один раз. И теория у него была - теория неделимых. Есть материя в пространстве - пусть камень. Короче, заключал n-мерное тело в m k-мерных, где k<n. Опять считал объёмы.
+
Ученик Галилея. Монах. Увлекался математикой (странно...). Необразованный монах, поэтому изобретал велосипед, причём не один раз. И теория у него была - теория неделимых. Есть материя в пространстве - пусть камень. Короче, заключал n-мерное тело в m k-мерных, где k<n. Опть считал объёмы.
Блез Паскаль (1623--1662)
Блез Паскаль (1623--1662)
Строка 298: Строка 239:
В 18 лет начал разрабатывать вычислительные машины (около 50 штук). Идеи очень напоминали Шиккардовские. Но он точно не мог их увидеть, потому что никто о той машине и её идеях, кроме самого Шиккарда и его друзей, не знал этих идей. Машина Паскаля умела складывать, вычитать (используя дополнительный код), умножать и делить (путем последовательных сложений или вычитаний)
В 18 лет начал разрабатывать вычислительные машины (около 50 штук). Идеи очень напоминали Шиккардовские. Но он точно не мог их увидеть, потому что никто о той машине и её идеях, кроме самого Шиккарда и его друзей, не знал этих идей. Машина Паскаля умела складывать, вычитать (используя дополнительный код), умножать и делить (путем последовательных сложений или вычитаний)
- 
-
Пытался уточнить определенное интегрирование. Смысл состоит в том, что он сумму всех неделимых понимал как сумму элементарных площадок, образуемых бесконечно близкими одинаково отстоящими друг от друга ординатами, ограниченным отрезком оси абсцисс и кривой. Для Лейбница треугольник Паскаля полсужил прообразом дифференциального треугольника, составленного из дифференциалов dx, dy, dz.
 
=Счётные машины эпохи техники часовых механизмов (Шиккард, Паскаль, Лейбниц)=
=Счётные машины эпохи техники часовых механизмов (Шиккард, Паскаль, Лейбниц)=
Строка 307: Строка 246:
Шиккард (1592--1636)
Шиккард (1592--1636)
- 
Профессор кафедры восточных языков Тюбингенского университета, интересовался астрономией, переписывался с Кеплером. Кеплер высоко ценил его способности. Рекомендовал бросить языки и заняться математикой... что он и сделал. Стал потом заведовать кафедрой математики. В письме писал, что он сумел сделать "Часы для счёта". То есть он сделал механически то, что Кеплер сделал алгебраически.
Профессор кафедры восточных языков Тюбингенского университета, интересовался астрономией, переписывался с Кеплером. Кеплер высоко ценил его способности. Рекомендовал бросить языки и заняться математикой... что он и сделал. Стал потом заведовать кафедрой математики. В письме писал, что он сумел сделать "Часы для счёта". То есть он сделал механически то, что Кеплер сделал алгебраически.
Придумал устройство, которое умело складывать, вычитать, умножать и делить. Умножать и делить, смысл: чем отличается машина Шиккарда от абака и от всех более ранних вообще? Проблемы: как представлялось число; не как колечко, а цифра - угол поворота зубчатого колеса. 10 зубцов.
Придумал устройство, которое умело складывать, вычитать, умножать и делить. Умножать и делить, смысл: чем отличается машина Шиккарда от абака и от всех более ранних вообще? Проблемы: как представлялось число; не как колечко, а цифра - угол поворота зубчатого колеса. 10 зубцов.
Строка 313: Строка 251:
В машине также использовались барабаны, на которые была намотана таблица умножения.
В машине также использовались барабаны, на которые была намотана таблица умножения.
- 
-
Машина Шиккарда состояла из трех частей: суммирующее устройство, множительное и механизм для записывания промежуточных результатов. Первое из них представляло раннюю разновидность арифмометра, построенного на принципе использования зубчатых передач. На параллельных осях (их было 6) насаживались по одной десятизубой и однозубой шестерне. Последняя служила для того, чтобы передать шестерне следующего разряда толчок, поворачивающий ее на 0,1 оборота, после того как предыдущая шестерня сделает полный оборот. Техническое оформление машины позволяло видеть в окошках, какое число набрано в качестве первого слагаемого (или уменьшаемого) и последующие результаты, вплоть до итогового. Вычисление не представляло при этом затруднений. Для деления рекомендовалось повторное вычитание делителя из делимого. Умножение: на 6 параллельных осей насаживались цилиндры, на каждый из которых наворачивалась таблица умножения. Перед цилиндрами устроена панель с девятью рядами окошек, каждый ряд открывается и закрывается специальной фигурной задвижкой. Третья часть машины состояла из шести барабанчиков с нанесенными на них цифрами: 1, 2, ..., 9, 0 и соответственно из панели с шестью окошками. Поворотом барабанов в окошках фиксировалось число, которое вычислителю надо запомнить.
 
- 
Блез Паскаль (1623--1662)
Блез Паскаль (1623--1662)
- 
Родился в достаточно обеспеченной семье рантье Этьена Паскаля. В 1638 отец попал в немилость к Ришелье и вынужден был бежать в Испанию. Позже по просьбе младшей дочери Этьен был прощен и занял пост интенданта Руана.
Родился в достаточно обеспеченной семье рантье Этьена Паскаля. В 1638 отец попал в немилость к Ришелье и вынужден был бежать в Испанию. Позже по просьбе младшей дочери Этьен был прощен и занял пост интенданта Руана.
В шестнадцатилетнем возрасте Блез опубликовал первую работу по математике (на 53 строки математического труда, размножил в 50 экземплярах и расклеил по улицам Парижа). Это был трактат по проективной геометрии "Опыт о конических сечениях"
В шестнадцатилетнем возрасте Блез опубликовал первую работу по математике (на 53 строки математического труда, размножил в 50 экземплярах и расклеил по улицам Парижа). Это был трактат по проективной геометрии "Опыт о конических сечениях"
Строка 326: Строка 260:
Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716)
Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716)
- 
Родился в Лейпциге в семье профессора этики, морали и права. Имел очень хорошие отношения с Петром I. Одна из его деятельностей - дипломатия на высоком уровне; занимался монетным делом, как и все умные люди; насоветовал всего хорошего Петру. В частности, по его совету была придумана Питерская Академия Наук. В общем, он везде приложил руку, даже в церкви.
Родился в Лейпциге в семье профессора этики, морали и права. Имел очень хорошие отношения с Петром I. Одна из его деятельностей - дипломатия на высоком уровне; занимался монетным делом, как и все умные люди; насоветовал всего хорошего Петру. В частности, по его совету была придумана Питерская Академия Наук. В общем, он везде приложил руку, даже в церкви.
В первую очередь искал "всеобщую характеристику" - общий метод познания всех истин вообще. В ее основе, по мнению Лейбница, лежала математика. Если мы формализуем все знания, то споры философов станут не нужны - формализуем всё, и всё.) В результате был сделан значительный вклад в математическую логику.
В первую очередь искал "всеобщую характеристику" - общий метод познания всех истин вообще. В ее основе, по мнению Лейбница, лежала математика. Если мы формализуем все знания, то споры философов станут не нужны - формализуем всё, и всё.) В результате был сделан значительный вклад в математическую логику.
Строка 341: Строка 274:
Исаак Ньютон (1642-1727)
Исаак Ньютон (1642-1727)
Учился в Triniti-колледже =) закончил бакалавром (в 1665). Спрятался от чумы в своём имении и жил там 3 года, никого не любя и никем не любимый. Поэтому учился.
Учился в Triniti-колледже =) закончил бакалавром (в 1665). Спрятался от чумы в своём имении и жил там 3 года, никого не любя и никем не любимый. Поэтому учился.
-
Магистр, профессор Кэмбриджа, был избран членом, а в последствии и президентом Лондонского королевского общества (аналог АН).
 
-
Достижения: вывод и формулировка основных законов классической механики, и далее по тексту.
 
Натворил.... как Пушкин. Заложил основы интегрального и дифференциального исчисления. Придумал зеркальный телескоп и от нечего делать его сам сделал. Открыл закон всемирного тяготения. Занимался опытами по дифракции, интерференции, раскладывал спектр света.
Натворил.... как Пушкин. Заложил основы интегрального и дифференциального исчисления. Придумал зеркальный телескоп и от нечего делать его сам сделал. Открыл закон всемирного тяготения. Занимался опытами по дифракции, интерференции, раскладывал спектр света.
Сильно воевал с Гуком, ибо был приверженцем корпускулярной теории света, а Гук - волновой. Но длину световой волны замерил Ньютон =)
Сильно воевал с Гуком, ибо был приверженцем корпускулярной теории света, а Гук - волновой. Но длину световой волны замерил Ньютон =)
Строка 351: Строка 282:
Флюксией Ньютон называл производную, а флюэнтой - первообразную.
Флюксией Ньютон называл производную, а флюэнтой - первообразную.
- 
-
В методе флюксий изучаются переменные величины, вводимые как абстракции различных видов непрерывного механического движения. Называются они флюентами, т.е. текущими, от латинского fluente - течь. Все флюенты являются зависимыми переменными; они имеют общий аргумент - время. Точнее, речь идет о математическом. абстрагированном аналоге времени - некой воображаемой абстрактной равномерно величины, к которой отнесены флюенты. Далее приводятся скорости течения флюент, т.е. производные по времени. Названы они флюксиями. Так как флюксия представляет собой переменную, то можно вводить флюксию от флюксии и т.д. Для вычисления мгновенных скоростей - флюксий потребовались бесконечно малые изменения флюент, названные ньютоном моментами. По существу момент флюенты - это ее дифференциал. В теории флюксий решаются две главные задачи, сформулированные как в механических так и в математических терминах:
 
-
1) Определение скорости движения в данный момент времени по заданному пути. Иначе: определение соотношения между флюксиями из заданного соотношения между флюентами.
 
-
2) По заданной скорости движения определить пройденный за данное время путь. В математических терминах: определить соотношение между флюентами по заданному соотношению между флюксиями.
 
-
Первая задача - задача дифференцирования, вторая - задача интегрирования.
 
=Научная биография Лейбница. Дифференциальное исчисление=
=Научная биография Лейбница. Дифференциальное исчисление=
Строка 369: Строка 295:
Машина Лейбница, да. Когда ему было 24 года, он задумал усовершенствовать машину Паскаля. Ему в ней не нравилось умножение как последовательное сложение, там нужно было устанавливать всё время второе слагаемое. В машине Лейбница это было автоматизировано, интересная реализация: использовался ступенчатый валик; сходный принцип применялся в XIX-XX вв. в арифмометрах. Начал в 1676 году, несколько раз усовершенствовал, закончил в 1694 году. Машины были очень дорогими, сложными, техники тяжеловато с этим справлялись.
Машина Лейбница, да. Когда ему было 24 года, он задумал усовершенствовать машину Паскаля. Ему в ней не нравилось умножение как последовательное сложение, там нужно было устанавливать всё время второе слагаемое. В машине Лейбница это было автоматизировано, интересная реализация: использовался ступенчатый валик; сходный принцип применялся в XIX-XX вв. в арифмометрах. Начал в 1676 году, несколько раз усовершенствовал, закончил в 1694 году. Машины были очень дорогими, сложными, техники тяжеловато с этим справлялись.
Зато сам не вытачивал детали, как Паскаль.
Зато сам не вытачивал детали, как Паскаль.
- 
-
В математическом плане лейбницево дифференциальное исчисление складывалось в общих чертах из следующих посылок:
 
-
1) задачи суммирования рядов;
 
-
2) решение задач о касательных, характеристический треугольник Паскаля и постепенный перенос соотношений между конечными элементами на произвольно, а затем и бесконечно малые;
 
-
3) обратные задачи на касательные, суммирование бесконечно малых разностей, открытие взаимообразности дифференциальных и интеграционных задач.
 
=Наука в России в начале 18-го века. Леонард Эйлер. Научная биография=
=Наука в России в начале 18-го века. Леонард Эйлер. Научная биография=
Строка 399: Строка 320:
Самый базовый его труд - дифференциальное исчисление. Создал теорию ОДУ, основы ДУЧП. Диффур с постоянными коэффициентами... чаще всего решаются через подстановки Эйлера. Он пишет книгу и включает в неё все известные способы решения диффуров, в т.ч. и им самим изобретёнными. О единственности он не задумывался. Не разделял уже действительные и комплексные аргументы - в общем случае делал.
Самый базовый его труд - дифференциальное исчисление. Создал теорию ОДУ, основы ДУЧП. Диффур с постоянными коэффициентами... чаще всего решаются через подстановки Эйлера. Он пишет книгу и включает в неё все известные способы решения диффуров, в т.ч. и им самим изобретёнными. О единственности он не задумывался. Не разделял уже действительные и комплексные аргументы - в общем случае делал.
-
Начал классифицировать кривые по степени. Занимался анализом бесконечно малых.
+
Начал классифицировать кривые по степени.
-
Эйлеру принадлежат открытия во всех областях современной ему математики, математической физики и механики. В своих работах по математическому анализу он заложил основы ряда математических дисциплин. Так, он положил основания теории функций комплексного переменного, теории обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных. Явился создателем вариационного исчисления и многих приемов интегрирования.
+
-
Эйлер внес большой вклад в алгебру и теорию чисел, где его результаты являются классическими и известны в науке под названием формул и теорем Эйлера.
 
- 
-
Используя специально подобранную символику, Эйлер облегчил язык математики, сделал ее более обозримой и более доступной. Он, например, ввел сокращенные обозначения тригонометрических функций угла х: tg x, ctg x, sec x, cosec x (обозначения sin x и cos x : были введены И. Бернулли).
 
- 
-
Эйлер установил современную точку зрения на тригонометрические функции как функции числового аргумента. В трудах Эйлера тригонометрия приняла тот вид, который она имеет в настоящее время.
 
Умер Эйлер - на долгое время математика в России заглохла.
Умер Эйлер - на долгое время математика в России заглохла.
Строка 417: Строка 332:
Бэббидж сформулировал принципы вычисления таблиц разностным методом при помощи машины, которую он впоследствии назвал разностной. Эта машина должна была производить комплекс вычислений, используя только операцию сложения. В 1819 году Чарльз Бэббидж приступил к созданию малой разностной машины, а в 1822 году он закончил её строительство и выступил перед Королевским Астрономическим обществом с докладом о применении машинного механизма для вычисления астрономических и математических таблиц. Он продемонстрировал работу машины на примере вычисления членов последовательности. Работа разностной машины была основана на методе конечных разностей. Малая машина была полностью механической и состояла из множества шестерёнок и рычагов. В ней использовалась десятичная система счисления. Она оперировала 18 разрядными числами с точностью до восьмого знака после запятой и обеспечивала скорость вычислений 12 членов последовательности в 1 минуту. Малая разностная машина могла считать значения многочленов 7-ой степени.
Бэббидж сформулировал принципы вычисления таблиц разностным методом при помощи машины, которую он впоследствии назвал разностной. Эта машина должна была производить комплекс вычислений, используя только операцию сложения. В 1819 году Чарльз Бэббидж приступил к созданию малой разностной машины, а в 1822 году он закончил её строительство и выступил перед Королевским Астрономическим обществом с докладом о применении машинного механизма для вычисления астрономических и математических таблиц. Он продемонстрировал работу машины на примере вычисления членов последовательности. Работа разностной машины была основана на методе конечных разностей. Малая машина была полностью механической и состояла из множества шестерёнок и рычагов. В ней использовалась десятичная система счисления. Она оперировала 18 разрядными числами с точностью до восьмого знака после запятой и обеспечивала скорость вычислений 12 членов последовательности в 1 минуту. Малая разностная машина могла считать значения многочленов 7-ой степени.
- 
-
Принцип работы: [[wikipedia:Difference_engine#Method_of_differences]]
 
=Аналитическая машина Бэббиджа=
=Аналитическая машина Бэббиджа=
Аналитическая машина (принцип - зубчатые передачи): (по лекциям Вали)
Аналитическая машина (принцип - зубчатые передачи): (по лекциям Вали)
-
[[Изображение:Difference_Engine_No_2.JPG|240px|thumb|Фотография Дифференциальной Машины №2 (Difference Engine No 2). Машина была собрана по чертежам аналитической машины Ч. Бэббиджа в 1991 году специалистами лондонского музея науки. На сборку ушло 6 лет. (30 января 2008 года, Автор - SLenik (www.slenik.net)]]
+
 
- Склад (память)
- Склад (память)
- Мельница (АЛУ)
- Мельница (АЛУ)
Строка 449: Строка 362:
1815-1852. Дочь лорда Байрона. Присутствовала на презентации разностной машины Бэббиджа. Перевела на английский статью о аналитической машине Бэббиджа. Снабдила ее комментариями относительно алгоритма и программы вычислений.В числе прочего она сообщила Бэббиджу, что составила план операций для аналитической машины, с помощью которых можно решить уравнение Бернулли, которое выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости. подпрограмма и библиотека подпрограмм, модификация команд и индексный регистр, которые стали употребляться только в 50-х годах XX века. Сам термин «библиотека» был введён Бэббиджем, а термины «рабочая ячейка» и «цикл» предложила Ада Лавлейс. Считала, что машина может вычислить многое, если ей задать способ вычисления.
1815-1852. Дочь лорда Байрона. Присутствовала на презентации разностной машины Бэббиджа. Перевела на английский статью о аналитической машине Бэббиджа. Снабдила ее комментариями относительно алгоритма и программы вычислений.В числе прочего она сообщила Бэббиджу, что составила план операций для аналитической машины, с помощью которых можно решить уравнение Бернулли, которое выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости. подпрограмма и библиотека подпрограмм, модификация команд и индексный регистр, которые стали употребляться только в 50-х годах XX века. Сам термин «библиотека» был введён Бэббиджем, а термины «рабочая ячейка» и «цикл» предложила Ада Лавлейс. Считала, что машина может вычислить многое, если ей задать способ вычисления.
-
=[[wikipedia:ru:неевклидова геометрия|Неевклидова геометрия]] и [[wikipedia:ru:Николай Лобачевский|Николай Лобачевский]] (1792 1856)=
+
=Н.И. Лобачевский и неевклидова геометрия=
-
'''Что это'''? Геометрия Лобачевского (гиперболическая геометрия) — одна из неевклидовых геометрий, геометрическая теория, основанная на тех же основных посылках, что и обычная евклидова геометрия, за исключением аксиомы о параллельных, которая заменяется на аксиому о параллельных Лобачевского. Постулат Лобачевского: через точку, не лежащую на данной прямой, проходят по крайней мере две прямые, лежащие с данной прямой в одной плоскости и не пересекающие её.
+
1792-1856. Учился и работал в Казанской университете.
-
 
+
Он исходил из попытки доказать 5 постулат евклида.
-
'''Зачем'''? Ещё со времен Евклида много математиков пыталось доказать некоторые аксиомы Евклида для того, чтобы уменьшить их количество. На кой? Х.з., наверно, это покажет, что мир устроен ещё проще, чем на самом деле. Лобачевский исходил из попытки доказать 5 постулат евклида. Также, считает аксиому параллельности Евклида произвольным ограничением. С его точки зрения, это требование слишком жёсткое, ограничивающее возможности теории, описывающей свойства пространства. В общем, у него ни хрена не получилось и он, посрав на всё, решил сделать аксиомой обратное утверждение: "через точку, не лежащую на данной прямой, проходят по крайней мере две прямые, лежащие с данной прямой в одной плоскости и не пересекающие её" или назвал его своим постулатом.))
+
Геометрия Лобачевского (гиперболическая геометрия) — одна из неевклидовых геометрий, геометрическая теория, основанная на тех же основных посылках, что и обычная евклидова геометрия, за исключением аксиомы о параллельных, которая заменяется на аксиому о параллельных Лобачевского. Постулат Лобачевского: через точку, не лежащую на данной прямой, проходят по крайней мере две прямые, лежащие с данной прямой в одной плоскости и не пересекающие её. Лобачевский считает аксиому параллельности Евклида произвольным ограничением. С его точки зрения, это требование слишком жёсткое, ограничивающее возможности теории, описывающей свойства пространства. Евклидова геометрия может быть из нее получена предельным переходом (при стремлении кривизны пространства к нулю). В самой геометрии Лобачевского кривизна отрицательна.
-
 
+
Применение его геометрии нашла Бельтрани(траектрисса, псевдосфера), Клейн
-
Аппарат вычислений в геометрии Лобачевского основывается на оперировании с гиперболическими функциями. Вся тригонометрия оказалась в основном тригонометрией гиперболических функций.
+
-
 
+
-
Развитие геометрии Лобачевского связано с введением пучков прямых: сходящихся, расходящихся и параллельных. Относительно пучков прямых вводятся циклы. Это - геометрические места точек, являющиеся ортогональными траекториями пучка прямых. Их положение определяется начальной точкой, выбранной на одной из прямых пучка. Эти циклы для трех видов пучков соответственно называются: окружность, эквидистанта (или гиперцикл) и орицикл (образ предельной окружности при R -> ~). Соответствующие пространственные образы, образованные вращением циклов вокруг избранной прямой, соответственно будут: сфера, гиперсфера и орисфера.
+
-
 
+
-
Во все соотношения геометрии Лобачевского входит единица длины (масштаб), а углы и длины зависят друг от друга. Единицей длины является OR - длина абсолютной дуги орицикла. Это - дуга, отсчитываемая от избранной точки O на одной из параллельных прямых пучка до R - пересечения орицикла с прямой пучка, параллельной касательной к орициклу в точке О. В настоящее время отрезок, равный по длине абсолютной дуге, называют радиусом длины Лобачевского.
+
-
 
+
-
Для бесконечно малых размеров его геометрия превращается в евклидову. Евклидова геометрия может быть из нее получена предельным переходом (при стремлении кривизны пространства к нулю). В самой геометрии Лобачевского кривизна отрицательна.
+
-
 
+
-
'''Кому пригодилось'''? Первой интерпретацией геометрии Лобачевского можно считать результаты Бельтрами, касающиеся задачи картографии: отобразить поверхность на плоскость таким образом, чтобы все геодезические линии на поверхности изображались прямыми на плоскости. Но эта интерпретация оказалась неполной. Применение его геометрии нашла Бельтрани(траектрисса, псевдосфера), Клейн. Полным доказательством непротиворечивости геометрии Лобачевского является модель Клейна.
+
-
 
+
-
Сам '''Лобачевский''' учился и работал в Казанском университете. Его теории не находили признания в научном сообществе, в результате чего он считался чуть ли не сумасшедшим; поэтому Уильям Клиффорд назвал его "Коперником геометрии".
+
=Петербургская математическая школа. Остроградский, Буняковский=
=Петербургская математическая школа. Остроградский, Буняковский=
Строка 473: Строка 375:
Получал образование в Париже. В 1827 вернулся в Питер, тут же стал академик и адъюнкт. Потом стал вице-президентом Академии Наук.
Получал образование в Париже. В 1827 вернулся в Питер, тут же стал академик и адъюнкт. Потом стал вице-президентом Академии Наук.
Более 40 работ по теории чисел. Сходимость рядов, свойства, неравенство Буняковского (Буняковского-Шварца, Шварцем было открыто независимо через 16 лет) (интегральное, да), теория чисел. Пятый постулат. Жил 85 лет. Буняковский на дух не переносил теорию Лобачевского. Был первым демографом в России.
Более 40 работ по теории чисел. Сходимость рядов, свойства, неравенство Буняковского (Буняковского-Шварца, Шварцем было открыто независимо через 16 лет) (интегральное, да), теория чисел. Пятый постулат. Жил 85 лет. Буняковский на дух не переносил теорию Лобачевского. Был первым демографом в России.
- 
-
Большинство работ Остроградского относились к области механики, математической физики и связанных с ними проблем математического анализа. Кроме того он оставил после себя первоклассные работы по алгебре, теории чисел и теории вероятностей.
 
-
Решил задачу о распространении волн на поверхности жидкости в цилиндрическом бассейне, позже решил ту же задачу для бассейна, имеющего форму кругового сектора. Дал оригинальный вывод уравнения Пуассона, развил метод Фурье для твердых тел в общей форме, впервые дал строгое решение задачи о распространении тепла в жидкости.
 
-
В мат анализе - формула Остроградского, ее обобщение на случай n-кратного интеграла, формула дифференцирования кратного интеграла по параметру.
 
-
Доказал, что алгебраический интеграл от рациональной функции может быть только рациональной функцией. Интеграл от алгебраической функции не может содержать ни показательных, ни тригонометрических функций. Найден способ отделения алгебраической части интеграла от рациональной дроби.
 
- 
-
Буняковский в работах по теории чисел доказал квадратичный закон взаимности, решил ряд задач диофантова анализа.
 
=Классические проблемы алгебры. Гаусс, Абель, Галуа=
=Классические проблемы алгебры. Гаусс, Абель, Галуа=
Гаусс (1807-1855).
Гаусс (1807-1855).
-
Король математиков. В 3-летнем возрасте нашёл у отца ошибку в рассуждениях. Страсть как любил считать. Всё и вся. В 19 лет защитил докторскую диссертацию, в которой доказал основную теорему алгебры, не ссылаясь на то, что корни существуют. Лет через 20 доказал другим способом (более просто). А гордился он решением одночленных уравнений в комплексной плоскости. Построил 17угольник =) На пару с Коши ввели и обосновали операции над числами a +- bi, ввели термин "комплексное число", нашли "норму" (Гаусс) или "модуль" (Коши), определили понятие сопряженности комплексных чисел. Создал общую теорию квадратичных форм.
+
Король математиков. В 3-летнем возрасте нашёл у отца ошибку в рассуждениях. Страсть как любил считать. Всё и вся. В 19 лет защитил докторскую диссертацию, в которой доказал основную теорему алгебры, не ссылаясь на то, что корни существуют. Лет через 20 доказал другим способом (более просто). А гордился он решением одночленных уравнений в комплексной плоскости. Построил 17угольник =)
Абель (1802-1829)
Абель (1802-1829)
Занимался уравнениями.
Занимался уравнениями.
-
Писал работы, отсылал, рецензий нет. Пуассон задвинул Галуа, Абеля - Коши. "Мы не нашли там ни одной разумной мысли". Пытался найти формулу для решения уравнений выше 4й степени. Отрицательный результат - может быть тоже положительным результатом... Доказал, что не существует общих формул для нахождения общих решений выше 4 для произвольных уравнений. Признак сходимости рядов Абеля. Интегрировал сложные функции, теория эллиптических и гиперэллиптических интегралов. Этой проблемой занималась ещё Ковалевская потом, на основе результатов Абеля. Он поправил Коши - в критерии равномерной сходимости. Всегда был беден, занимался частными уроками... Доказал, что если уравнение алгоритмически разрешимо, то его корню всегда можно дать такой вид, что все алгебраические функции, из которых он составляется, выражаются через рациональные функции корней данного уравнения.
+
Писал работы, отсылал, рецензий нет. Пуассон задвинул Галуа, Абеля - Коши. "Мы не нашли там ни одной разумной мысли". Пытался найти формулу для решения уравнений выше 4й степени. Отрицательный результат - может быть тоже положительным результатом... Доказал, что не существует общих формул для нахождения общих решений выше 4 для произвольных уравнений. Признак сходимости рядов Абеля. Интегрировал сложные функции, теория эллиптических и гиперэллиптических интегралов. Этой проблемой занималась ещё Ковалевская потом, на основе результатов Абеля. Он поправил Коши - в критерии равномерной сходимости. Всегда был беден, занимался частными уроками...
Эварест Галуа. (жил 21 год)
Эварест Галуа. (жил 21 год)
В школе набунтовал и был очень умным. Активный борец с королевской властью. Анархист, республиканец... работы - тоже бунтарские. Попытался поступить в Высшую Политехническую Школу. Ему задавали очень сложные вопросы, он показывал пренебрежение к таким простым вопросам, за что его не взяли. Второй раз пошёл поступать. Не способным. Поступил в "нормальную" школу. Её закончил, продолжил писать труды в области алгебры.
В школе набунтовал и был очень умным. Активный борец с королевской властью. Анархист, республиканец... работы - тоже бунтарские. Попытался поступить в Высшую Политехническую Школу. Ему задавали очень сложные вопросы, он показывал пренебрежение к таким простым вопросам, за что его не взяли. Второй раз пошёл поступать. Не способным. Поступил в "нормальную" школу. Её закончил, продолжил писать труды в области алгебры.
Поставил перед собой цель решить проблему разрешимости уравнений высоких степеней. Ввёл новые алгебраические образования - группы. Попал в тюрьму за ссору с директором, когда вышел - поссорился с другом (из-за либо политических разногласий, либо из-за девушки). Результат - дуэль, и перед дуэлью написал на всякий случай все свои результаты, их потом долго понимали.)
Поставил перед собой цель решить проблему разрешимости уравнений высоких степеней. Ввёл новые алгебраические образования - группы. Попал в тюрьму за ссору с директором, когда вышел - поссорился с другом (из-за либо политических разногласий, либо из-за девушки). Результат - дуэль, и перед дуэлью написал на всякий случай все свои результаты, их потом долго понимали.)
-
Галуа доказал, что для всякого уравнения Pn(x)=0 можно в той же области рациональности найти некоторое уравнение Q(x) = 0, называемое нормальным. Корни исходного и нормального уравнения выражаются друг через друга нормально. Нормальное уравнение - это уравнение, обладающее тем свойством, что все его корни рационально выражаются через один из них и элементы поля коэффициентов. Все подстановки корней нормального уравнения образуют группу G. Это и есть группа Галуа уравнения Q(x), или, что то же самое Pn(x)=0. Она обладает замечательным свойством: любое рациональное соотношение между корнями и элементами поля R инвариантно относительно подстановок группы G. Таким образом Галуа связал с каждым уравнением группу подстановок его де корней. Он же ввел термин "группа" - адекватное современному. Чтобы разрешимость уравнения в радикалах имела место, необходимо и достаточно, чтобы соответствующая группа Галуа была разрешима.
 
=Становление современного математического анализа. Научная биография О. Коши=
=Становление современного математического анализа. Научная биография О. Коши=
Строка 501: Строка 395:
Он перестроил весь матан на основе теории пределов (имхо лектора). Опубликовал 789 работ. (у Эйлера было побольше, да..) Области: диффуры, задача Коши, теоремы существования и единственности ДУЧП, ОДУ, работы по геометрии, алгебре, теории чисел, оптика, механика, ТФКП, читал курс лекций в политехническом институте.
Он перестроил весь матан на основе теории пределов (имхо лектора). Опубликовал 789 работ. (у Эйлера было побольше, да..) Области: диффуры, задача Коши, теоремы существования и единственности ДУЧП, ОДУ, работы по геометрии, алгебре, теории чисел, оптика, механика, ТФКП, читал курс лекций в политехническом институте.
Начинает с понятия функции, классификация функций, разложение в степенные ряды, ввёл нормальное понятие бесконечно малой величины (через пробел). Непрерывность функции стандартизовал. Признак сходимости Коши. Критерий сходимости Коши для числовой последовательности. Сходимость рядов. Были и неверные теоремы сформулированы. Абель поправил его.)
Начинает с понятия функции, классификация функций, разложение в степенные ряды, ввёл нормальное понятие бесконечно малой величины (через пробел). Непрерывность функции стандартизовал. Признак сходимости Коши. Критерий сходимости Коши для числовой последовательности. Сходимость рядов. Были и неверные теоремы сформулированы. Абель поправил его.)
-
Доказал теоремы существования для дифференциальных уравнений с учетом условий начального состояния (задачи Коши). Доказал то же для линейной системы уравнений с частными производными, указав способ приведения к этому виду нелинейной системы.
 
-
Развивал теорию вычетов не претендуя на приоритет перед Эйлером. В работах Коши впервые появилась интегральная формула.
 
=Научные достижения Б. Больцано и К. Вейерштрасса=
=Научные достижения Б. Больцано и К. Вейерштрасса=
Больцано
Больцано
-
Он преподавал богословие в Чехии. С точки зрения властей был очень неблагонадёжен. В конце концов его попросили со службы, и он удалился в деревню, где занимался математикой. И именно поэтому он не очень известен. В 1817 году доказал первые серьёзные теоремы. Дал строгое определение непрерывности; односторонней непрерывности; свойства её. В 1830 году Больцано построил пример функции, которая непрерывна, но нигде не дифференцируема - в пику Амперу. Если функция непрерывна, то ряд Фурье не обязан сходиться! Но вот построить такую функцию... пример Фейера, пример Колмогорова. Опередил Вейерштрасса, доказав теорему, что если множество вещественных чисел ограниченно сверху (соответсвенно, снизу), то оно имеет точную верхнюю (нижнюю) грань. Вывел критерий сходимости последовательностей. Доказал, что непрерывная функция принимает все промежуточные значения, лежащие между двумя ее различными значениями.
+
Он преподавал богословие в Чехии. С точки зрения властей был очень неблагонадёжен. В конце концов его попросили со службы, и он удалился в деревню, где занимался математикой. И именно поэтому он не очень известен. В 1817 году доказал первые серьёзные теоремы. Дал строгое определение непрерывности; односторонней непрерывности; свойства её. В 1830 году Больцано построил пример функции, которая непрерывна, но нигде не дифференцируема - в пику Амперу. Если функция непрерывна, то ряд Фурье не обязан сходиться! Но вот построить такую функцию... пример Фейера, пример Колмогорова.
Вейерштрасс.
Вейерштрасс.
Развился как известный математик довольно поздно. Понятие предельной точки, всё, что с этим связано. Стал использовать понятия верхней и нижней граней числовых множеств. Достижение верхних и нижних граней. Он заинтересовался вопросом приближения функций многочленами. Активно использовал эпсилон-дельта-язык.
Развился как известный математик довольно поздно. Понятие предельной точки, всё, что с этим связано. Стал использовать понятия верхней и нижней граней числовых множеств. Достижение верхних и нижних граней. Он заинтересовался вопросом приближения функций многочленами. Активно использовал эпсилон-дельта-язык.
-
Обобщил теорему Коши о разложении в степенной ряд функции комплексного переменного, непрерывной и дифференцируемой в кольце, образованном двумя коническими окружностями.
 
=Научная биография П.Л. Чебышева=
=Научная биография П.Л. Чебышева=
Строка 522: Строка 413:
Исследовал интегрируемость в элементарных функциях хитрых функций.
Исследовал интегрируемость в элементарных функциях хитрых функций.
!У него отношение к этому куда более прагматичное. Ему нужно не только знать, что он есть, а его построить. В отличие от Вейерштрасса.
!У него отношение к этому куда более прагматичное. Ему нужно не только знать, что он есть, а его построить. В отличие от Вейерштрасса.
-
Опроверг формулу Лежандра.
 
=Приближающие многочлены Чебышева=
=Приближающие многочлены Чебышева=
Строка 530: Строка 420:
А.А.Марков-старший(1856-1922)
А.А.Марков-старший(1856-1922)
-
Родился в Рязани, долгое время работал в Петербурге. Внес большой вклад в теорию вероятностей и математический анализ. В честь Маркова названы цепи Маркова и неравенство Маркова. Аппарат марковских цепей был позже обобщен Колмогоровым. Цепи Маркова и скрытые марковские модели широко используются в CS.
+
Родился в Рязани, долгое время работал в Петербурге. Внес большой вклад в теорию вероятностей и математический анализ. В честь Маркова названы цепи Маркова и неравенство Маркова. Аппарат марковских цепей был позже обобщен Колмогоровым. Цепи Маркова и скрытые марковские модели широко используются в CS.
-
Развил метод моментов.
+
=Научная биография А.М. Ляпунова=
=Научная биография А.М. Ляпунова=
Строка 549: Строка 438:
Ляпунов занимался теорией дифференциальных уравнений, гидромеханикой, теорией вероятностей. Основные результаты - в теории устойчивости и движения мехаической системы с конечным числом параметров.
Ляпунов занимался теорией дифференциальных уравнений, гидромеханикой, теорией вероятностей. Основные результаты - в теории устойчивости и движения мехаической системы с конечным числом параметров.
-
Развивал метод характеристических функций.
 
=Научная биография С.В. Ковалевской=
=Научная биография С.В. Ковалевской=
Строка 565: Строка 453:
Ковалевская занималась астрономией, функциональным анализом, теорией потенциала, математической физикой. Она известна также и своими литературными произведениями (напр., "Нигилистка")
Ковалевская занималась астрономией, функциональным анализом, теорией потенциала, математической физикой. Она известна также и своими литературными произведениями (напр., "Нигилистка")
- 
-
Доказала существование единственного аналитического решения задачи Коши для дифференциального уравнения с частными производными. Нашла, независимо от Коши, линейное преобразование аргументов, приводящее уравнение к нормальной форме. Нашла более высокую степень приближения по сравнению с решением Лапласа, что позволило ей утверждать, что кольца Сатурна в сечении имеют не эллиптическую (по Лапласу), а яйцевидную форму. Ей были найдены условия приведения ультра эллиптического интеграла, содержащего полином восьмой степени, к эллиптическому интегралу первого рода. Ковалевская установила, что уравнения движения твердого тела около неподвижной точки в общем случае не имеют однозначных решений с пятью произвольными постоянными и на всей комплексной плоскости в качестве особых точек содержат только полюса. Затем она нашла, что в некоторых случаях все элементы движения могут выражать через эллиптические функции от времени t. Первые два случая разрешили Эйлер и Пуансо (1), Лагранж (2). Третий случай разрешила сама К., когда центр тяжести тела лежит на плоскости экватора эллипсоида инерции, построенного для неподвижной точки, служащего эллипсоидом вращения и удовлетворяющего условию A=B=2C (А,В,С - главные моменты инерции)
 
=Основоположники теоретических основ программирования и современных ЭВМ=
=Основоположники теоретических основ программирования и современных ЭВМ=
- 
-
В 1946 году группа учёных во главе с Джоном фон Нейманом (Герман Голдстайн, Артур Беркс) опубликовали статью «Предварительное рассмотрение логической конструкции Электронно-вычислительного устройства». В статье обосновывалось использование двоичной системы для представления данных в ЭВМ (преимущественно для технической реализации, простота выполнения арифметических и логических операций. До этого машины хранили данные в десятеричном виде), выдвигалась идея использования программами общей памяти. Имя фон Неймана было достаточно широко известно в науке того времени, что отодвинуло на второй план его соавторов, и данные идеи получили название «Принципы фон Неймана».
 
- 
-
# '''Принцип использования двоичной системы счисления для представления данных и команд'''.
 
-
# '''Принцип программного управления'''.
 
-
#* Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности.
 
-
# '''Принцип однородности памяти'''.
 
-
#* Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
 
-
# '''Принцип адресуемости памяти'''.
 
-
#* Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
 
-
# '''Принцип последовательного программного управления'''
 
-
#* Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой.
 
-
# '''Принцип условного перехода'''.
 
-
#* Сам принцип был сформулирован задолго до фон Неймана Адой Лавлейз и Чарльзом Бэббиджем, однако он добавлен в общую архитектуру.
 
- 
-
Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фоннеймановских.
 
- 
-
У нас были академики Андрей Ершов, Лебедев. Они строили БЭСМ. Лев Королёв писал для неё ОС.
 
=Философские направления в математике. Интуиционизм=
=Философские направления в математике. Интуиционизм=
отвержение теоретико-множественного подхода к определению математических понятий. Из логики исчезают законы двойного отрицания и исключенного третьего, поэтому становятся возможными только конструктивные доказательства.
отвержение теоретико-множественного подхода к определению математических понятий. Из логики исчезают законы двойного отрицания и исключенного третьего, поэтому становятся возможными только конструктивные доказательства.
- 
-
Интуициони́зм — система философских и математических идей и методов, связанных с пониманием математики как совокупности «интуитивно убедительных» умственных построений. С точки зрения интуиционизма, основным критерием истинности математического суждения является интуитивная убедительность возможности проведения мысленного эксперимента, связываемого с этим суждением. Поэтому в интуиционистской математике отвергается теоретико-множественный подход к определению математических понятий, а также некоторые способы рассуждения, принятые в классической логике.
 
- 
-
Интуиционистская математика является достаточно разработанным направлением, которое достигло многих существенных результатов, в том числе и в таких областях, как теория меры, функциональный анализ, топология, теория дифференциальных уравнений.
 
- 
-
=== Критика классической математики ===
 
- 
-
Отдельные черты интуиционизма можно проследить ещё в античной математике, а позднее в высказываниях таких учёных, как [[Гаусс, Карл Фридрих|Гаусс]], [[Кронекер, Леопольд|Кронекер]], [[Пуанкаре, Анри|Пуанкаре]], [[Лебег]], [[Борель, Эмиль|Э.Борель]]. Однако в своём современном виде интуиционизм возник как результат критического пересмотра основ классической математики, проведённого начиная с [[1907]] года [[Брауэр, Лейтзен Эгберт Ян|Л. Э. Я. Брауэром]].
 
- 
-
В основе критики Л. Э. Я. Брауэра лежит вопрос о природе [[математический объект|математических объектов]] и суждений о них. Так, естественно представить, что произвольное [[натуральное число]] может быть построено в виде последовательного ряда однородных предметов, например, ряда [[точка (геометрия)|точек]]. Столь же естественно представить, что, построив некоторое натуральное число, можно построить затем и следующее, добавив к уже построенному ещё одну точку. Поэтому природа натуральных чисел является интуитивно ясной. Однако наряду с такими объектами в классической математике рассматриваются и объекты с интуитивно неясной природой, например, «[[множество всех натуральных чисел]]» и «[[Мера_Лебега#.D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BC.D0.B5.D1.80_.D0.BD.D0.B5.D0.B8.D0.B7.D0.BC.D0.B5.D1.80.D0.B8.D0.BC.D0.BE.D0.B3.D0.BE_.D0.BC.D0.BD.D0.BE.D0.B6.D0.B5.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B0|множество, неизмеримое по Лебегу]]». С ними не связывается никакого способа их мысленного построения, и потому их действительное существование представляется сомнительным.
 
- 
-
Одним из источников возникновения такого рода «монстров» в классической математике являются ''[[Теорема чистого существования|теоремы чистого существования]]'', в которых наличие искомого объекта утверждается лишь на основе формального опровержения гипотезы о его невозможности. Иначе говоря, фундамент таких теорем составляет представление об абсолютной непогрешимости законов классической логики.
 
- 
-
Это представление также стало одной из мишеней критики Брауэра. С его точки зрения, законы [[Классическая логика|классической логики]] возникли в результате рассмотрения конечных совокупностей, при работе с которыми доказательство чистого существования заведомо может быть дополнено эффективным способом построения искомого объекта — полным перебором. При переходе же к рассмотрению бесконечных совокупностей эти законы становятся недостоверными, поскольку полного перебора таких совокупностей мы провести уже не можем.
 
- 
-
В качестве простейшего примера рассмотрим следующую теорему чистого существования:
 
-
: ''«для любого вещественного числа <math>x</math> найдётся натуральное число <math>n</math>, равное <math>1</math> в случае <math>x=0</math>, и равное <math>2</math> в случае <math>x\neq 0</math>»''
 
-
Признать такое число <math>n</math> действительно существующим мы могли бы лишь в том случае, если бы умели сравнивать произвольное [[вещественное число]] <math>x</math> с нулём, чего, однако, мы делать не умеем. Действительно, число <math>x</math> на деле задаётся некоторой [[бесконечная последовательность|бесконечной последовательностью]] рациональных чисел <math>\{x_n\}_{n=1}^{\infty}</math>. Эффективным способом сравнения числа <math>x</math> с нулём был бы лишь такой, который позволял бы производить это сравнение на основе просмотра некоторого конечного (пусть и очень большого) набора чисел <math>x_k</math>. Однако такое рассмотрение не позволяет надёжно установить верность равенства <math>x=0</math>.
 
- 
-
Аналогичные трудности возникают при попытках прояснения статуса существования многих других объектов классического анализа, например, точек [[экстремум]]а [[непрерывная функция|непрерывной функции]] на [[отрезок|отрезке]], нулей знакопеременных непрерывных функций на отрезке и т. д. Никакого способа эффективного построения указанных объектов в нашем распоряжении не имеется.
 
- 
-
Такая критика классической математики не связана непосредственно с [[антиномия]]ми [[теория множеств|теории множеств]]. Появление антиномий можно рассматривать как дополнительный довод в пользу неудовлетворительности теоретико-множественного подхода, но критика относится и к таким разделам математики, где антиномий не возникает.
 
=Философские направления в математике. Логицизм=
=Философские направления в математике. Логицизм=
Строка 617: Строка 463:
Направление сформулировано Людвигом Готлобом Фреге. Он же попытался свести к логическим понятиям натуральные числа, но потерпел неудачу. Возникший при этом парадокс был обнаружен Бертраном Расселом.
Направление сформулировано Людвигом Готлобом Фреге. Он же попытался свести к логическим понятиям натуральные числа, но потерпел неудачу. Возникший при этом парадокс был обнаружен Бертраном Расселом.
- 
-
Логицизм — одно из направлений в основаниях математики, ставящее целью обосновать математику путем сведения ее исходных понятий к понятиям логики.
 
- 
-
Мысль о сведении математики к логике высказывалась Лейбницем в конце 17 в. Практическое осуществление логицистического тезиса было предпринято в конце 19 — начале 20 вв. в работах Фреге, Уайтхеда и Рассела . Взгляд на математику как на часть логики обусловлен тем, что любую математическую теорему в аксиоматической системе можно рассматривать как некоторое утверждение о логическом следовании. Остается только все встречающиеся в таких утверждениях константы определить через логические термины. К концу 19 в. в математике различные виды чисел, включая комплексные, были определены в терминах натуральных чисел и операций над ними. Попытка сведения натуральных чисел к логическим понятиям была предпринята Г. Фреге. В интерпретации Г. Фреге натуральные числа были кардинальными числами некоторых понятий. Однако система Фреге не свободна от противоречий. Это выяснилось, когда Рассел обнаружил противоречие в канторовой теории множеств (см. парадокс Рассела), пытаясь свести ее к логике. Обнаруженное противоречие побудило Рассела к пересмотру взглядов на логику, которую он сформулировал в виде теории разветвленных типов. Однако построение математики на основе теории типов потребовало принятия аксиом, которые неестественно считать чисто логическими. К ним относятся, например, аксиома бесконечности, которая утверждает, что существует бесконечно много индивидов, то есть объектов наинизшего типа.
 
- 
-
В целом попытка сведения математики к логике не удалась. Как показал Гёдель, никакая формализованная система логики не может быть адекватной базой математики.
 
=Философские направления в математике. Формализм=
=Философские направления в математике. Формализм=

Пожалуйста, обратите внимание, что все ваши добавления могут быть отредактированы или удалены другими участниками. Если вы не хотите, чтобы кто-либо изменял ваши тексты, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений, или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого (см. eSyr's_wiki:Авторское право).
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ МАТЕРИАЛЫ!

Шаблоны, использованные на этой странице:

Личные инструменты
Разделы