
说起数学,我们一般想到的就是严谨,有逻辑性。而数学中的每一个门子学科,更是有它们各自的算数特点。
今天的社会里,演变出来的跟我们关系最为密切的便是算法。打个比方,在大数据的支撑下,把算法融入我们的衣食住行推荐中,让我们总是很方便地找到同类产品。
而算法的出现,并不是现代社会的产物,而是有属于它自己的演变史。可以说,算法的每一次演变推进,对社会都产生了极大的影响。就像王亚晖老师笔下的这本《改变世界的12个算法》,作者以浅显准确的语言讲解了算法的发展历程,以及对人们生活产生的各种影响。
读书的时候,文理分科,殊不知,文科理科其实殊途同归。在读懂算法对人类的影响之后,更是可以从严谨的学科中看懂了处世之道。而这,大概就是我们所说的知识的融合吧。
01 世间并不存在绝对的完美
谈起数学,我们脑子里会浮现的一个词便是:严谨。大部分的内容我们都是可以被证实的。因此,当我们在数学的世界里想要证明一个命题的真伪时,我们便会调动我们学过的知识来做辅助,最终的目的是证明我们提到的命题的真伪。
可以说,今天我们接触到的大部分定理都是可以被证明出来的。然而,事实却是数学的逻辑基础并非无懈可击的。
这个结论来自20世纪最杰出的逻辑学家和数学家之一库尔特.哥德尔。他的不完全性定理表明,“对于包含基本算术的任何一致的形式系统,存在一个在该系统内无法证明或反驳的真命题。”
从这个定理中我们可以看到,原来世间万物都有其局限性所在,哪怕是再精密的逻辑,也会有其自身自证的无法存在。
放在我们的日常生活中,何尝不是在教会我们万事万物,切忌过于追求圆满呢?虽说圆满的结局是大家想要的,甚至是我们期待的,但是事物本身的缺陷也是我们需要去看到的。我们不能为了证明心中想要的完美,而忽略了事物的实质。不然的话变成了一种偏执了。
02 排序,让我们看到了世间本就存在的一种美
数学的世界里,有一种算法叫排序。它按照着一定的规则,将数据一一比较之后,让它以一种和谐的方式存在于世间。
试问,若是这世间少了排序,那将是何等的混乱呢?当数学家们发现了数学排序这种算法之后,他让原本混乱的一切有了秩序,当人们需要某组数据的时候,我们可以通过索引,快速地把他们调出来,为我们所用。
让我们每个人有深刻体会的,便是我们经常在用的计算机。当我们不停地往电脑主页拷贝各种东西,如果我们不加以分类与排序,那么一段时间后,我们的桌面就会变得混乱不堪。久而久之,还会造成C盘的卡顿。
这个时候,我们就可以通过建立各种子文档对桌面的东西进行归类排序,然后再储存到特定的位置上。这样一来,问题就解决了。
可以说,正是因为有了排序的存在,对我们最大的功用就是一切变得井井有条了。
生活中,我们经常说,“无规矩不成方圆”,若是一切无序,我们又该何去何从呢?任何事情想要发展顺利,最重要的是让发展中的各个因素变得有序起来。举个例子,每个人每天上班前的准备。我们需要在特定的地方找到我们今天要穿的衣服,在厨房备好早餐,吃完早餐,在鞋柜找到今天要穿的鞋子,然后在规定时间前出门往工作的地方走去。这样我们才能做成一件事。
而这中间的某些环节要是出错了,我们可就需要花费更长的时间回到特定的点再出发,这样一来,就事倍功半了。
可见,排序,是一种艺术,不仅是对于算法而言,更是我们生活中的一种艺术。
03 图论,世界本是连在一起的整体
前面提到“无规矩不成方圆”,古人也还说过另外一句话叫“牵一发而动全身”。这大概说的就是算法中图论吧。
说起图论,我们不得不提的一个人就是欧拉。18世纪的时候,今俄罗斯的加里宁格勒市的柯尼斯堡城,是一片包含两个小岛和七座桥的地区。这样一个引人注目的地理位置,让人好奇的是,有没有一条路径,可以让人们每次走过一座桥不重复,最后刚好回到出发点呢?
当时的欧拉对于人们提的这个问题十分感兴趣,于是便着手这个问题的研究。经过欧拉的证明,人们发现这样的猜想并不存在。
或许我们每个人都习惯性地遇见问题,然后思考解决问题的方法,我们却始终忘记了思考问题本身是否可解,因此,欧拉的处理方式也给我们提供了另一种思维。而他的论证过程中也给我们提供了解决问题的另一种方式——图论。
其实,世间的万事万物,都是联结在一起的,就像一张天网一般。它演绎着事物之间的关系和连接。万物之间是各自独立的,但同时又是和谐地联系着。
作为一种算法,图论的应用在生活中也非常普遍。比如数学中的树状图,网络的数据流,以及人与人之间的关系网等,都是如此。
因此,当我们看到人与人的联系时,我们不得不感慨,算法的包罗万象。
举个例子,从家里出发,我们可以选择去很多地方,把每个地方当作一个点,用线段把地点之间做一个连接,我们可以看到,方向是多变的。而最终,走得再远的人,还是会回到家中。之后的人们便会开始思考,有没有什么最近的路径等,亦或是从一个地方到另一个地方,我们是否可以顺便走过其他地方。
你看,这样一来,我们把它画在纸上,关系图不就出来了吗。可见,数学是理性的,但是我们也可以从中找到感性的存在。“出走半生,归来仍是少年”。从家出发,最终我们还是回到了起点。
关于算法中包含的智慧,其实还有很多。可见,算法的出现,不仅改变了世界,也改变了我们逻辑思维,更多的是,让我们找到了人与世界万物的连接。每一个发现的出现,其实都在告知我们,原来我们还可以继续探索更多的可能。