数学就是算几个算术结果?人类文明进程现在可以靠计算机推动了?有个观点,为什么如今的物理学没有进步了?因为数学没有进步。
有必要,而且随社会高度发展,数学会显得更重要,需求也会越来越多,数学是一切自然科学的基础。
如果只是这样简单的认识数学,那就是对数学这个学科误解了。数学领域很广,可不仅仅是“加减乘除”各种运算。
虽然现在计算机最高运算速率为每秒41.55亿亿次,计算工作也完全由计算机代替,但是还是需要顶级数学家的,数学家还是有存在必要的。
为什么会这样说呢?
这是因为计算机是在清楚复杂数学公式的前提下进行高速运算的,那么如果数学公式事先不知道呢?这就引出了数学一个最重要的作用---建模。
建模,顾名思义就是建立数学模型,为了理解事物而进行的一种抽象。简单地说,就是运用数学公式来定量地描述事物或规律。
生活中我们接触到的数学模型有很多:
- 我们计算一个圆,周长数学模型变成数学公式2πR,面积数学模型为πR2;
- 描述一个平稳滚动的正多边形,它的运动轨迹可以抽象为数学模型--抛物线或双曲线等各种曲线模型。
复杂高层次的数学模型也有很多:
- 牛顿运用数学工具(微积分),通过各种计算、抽象建立了万有引力定律的数学模型;我们根据万有引力公式计算出了第一宇宙速度7.9公里每秒,并因此成功发射了卫星。
- 开普勒通过观察火星运行规律,将数学运用到天文计算中,并因此建立了行星三大运行规律的数学模型,将太阳系的所有运动与数学联系起来;我们后来根据三大规律用数学推断出太阳系有8大行星的轨迹。
- 法拉第发现了电磁感应,但是法拉第数学功底有限,不能准确描述出原理,于是麦克斯韦把法拉第的思想用数学形式表示出来,建立了《电磁理论》学说,并预言了电磁波的存在,打开了无线通信的大门。
当然了,数学建模不是目的,最终的目的是把数学模型变成实物。但是数学建模这一步骤是最难的第一步,需要数学家超强的抽象能力和高深的数学功底。所以说,数学家是必要存在的。
事实上,作为一个物理方向的科研工作者,我觉得在所有工作中最无法被机器替代的就是研究数学的。
在人工智能的大潮中,简直是万物皆可被替代。
各种工厂使用机械化,数控自动化已经不新鲜了。
某知名手机生产厂商最近还整出来个黑灯工厂:
完全没有人干预的手机生产线。
图像处理和识别加上电子传感器淘汰了一大批收费站的岗位。
各种人脸识别让很多安保人员也下岗了。
自动驾驶技术的发展在不久的将来也会淘汰一大批司机。
甚至科研工作中,也有很多自动化来代替人工作的部分:
人只需要几个最简单的命令,机器就可以完成剩下所有的内容:设计实验,进行实验,得出结论。
因为本身科研中也确实有很多重复性的试错的内容,很多重复性的工作是可以被自动化的。这些自动化会节省科研人员大量的时间,让聪明的大脑来思考更加有创造力的问题。
从以上描述中你可能已经看出,所谓人工智能替代工作所替代的岗位都是高重复性的,可描述化的,非常具象的,有目的有方向的。
然而【数学】不一样,数学是描述这些所有社会行为,物体运动,形状,流程的工具。是数学创造了这个智能化的社会。这些自动化智能化的成果,大数据和机器学习完全离不开数学。而且数据科学,计算机,和理论数学的发展会让这种智能化更进一步。
而且,数学不仅仅局限于发展数据科学和人工智能,还有包含流体力学,计算物理等的应用数学,组合数学,计算机的基础离散数学和图论等等等等。
这些数学研究是生物化学物理等学科的基础,可以说是创造性最集中的地方,而这种研究是亟待发展而且完全不会被机器替代的。
回到问题:
数学家当然有存在的必要。
题主对数学理解不深刻,和我之前有着类似的想法,但是当我接触到工科中的数学后,我发现我之前是多么的无知。
你所说的计算机做数学其实只是数学很小的一部分,甚至都不能说成分之之一。
计算机算力达到几百亿只是算数能力,只是和芯构成有关,但是芯片可不会直接识别复杂的数学公式,芯片只会处理0和1。
为了好理解,通俗的说,把断电叫定义为零,通电定义为一。
所以大量的数学公式计算机来计算的话,需要代码来实现,而代码的输入是人操作的,不是计算机主动操作的,计算机内部的公式都是人推导出来的。
所以计算机不会自动生成公式,他所生成的公式都需要需要操作,而计算机生成公式背后也是数学,就是所谓的算法,而算法除了人通过逻辑推导,计算机不可能完成。
那么数学家的重要性可想而知。
没听懂?
那我一句话概括,假如计算机会算几百亿次加减乘除,你说这个计算机除了会苦力劳动还会干啥?和搬砖没区别。
要想让计算机有灵魂,还得靠数学家的数学公式。
数学是一切科学的基础,如果没有数学家的推动,那么科学事业也将停歇不前!
那分解1024位的素数 相乘的合数,现在计算机还做不了,所以密码才安全,数学家的价值,就是设计这些计算机做不了的事情
怎么没有?所有的科学问题最终是数学问题!
有,而且必须有。科技发展很多时候都是数学的发展。
有,肯定有,科技不断的研发中。