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        八一建軍節(jié)致敬:軍隊中的數(shù)學(xué)家們

        2017-01-23 23:47:29雷霆
        新高考·高二數(shù)學(xué) 2016年7期
        關(guān)鍵詞:維納圖靈古羅馬

        [播報員雷霆]今天,數(shù)學(xué)已經(jīng)滲透到每個人生活的各個方面,可以說已經(jīng)無處不在,雖然你在網(wǎng)上支付的時候不會想到密碼學(xué)中的數(shù)論,坐飛機的時候也不會想到空氣動力學(xué)中的微分方程,但數(shù)學(xué)就在那里默默地發(fā)揮著作用。

        軍事科學(xué)也不例外,無論是尖端武器設(shè)計還是戰(zhàn)斗指揮決策,數(shù)學(xué)已經(jīng)滲透進軍事領(lǐng)域的各個層面,甚至,數(shù)學(xué)對戰(zhàn)爭的作用可能是決定性的,有人曾經(jīng)用這樣的話來突出數(shù)學(xué)在未來戰(zhàn)爭中的作用:一戰(zhàn)是“化學(xué)戰(zhàn)”,二戰(zhàn)是“物理戰(zhàn)”,如果未來再次發(fā)生世界大戰(zhàn),那一定是“數(shù)學(xué)戰(zhàn)”。

        下面五個人,在數(shù)學(xué)界他們已經(jīng)大名鼎鼎,也許他們從來沒真正在軍中服過役,但卻發(fā)揮了優(yōu)秀軍人的作用,為保衛(wèi)家園、維護和平做出過不可磨滅的貢獻,

        阿基米德:“數(shù)學(xué)之神”一己之力擊退古羅馬軍隊

        阿基米德在數(shù)學(xué)上有著“數(shù)學(xué)之神”的稱謂,據(jù)傳,有一次古羅馬軍隊來犯,他連夜研發(fā)了起重機和投石車,從而擊退了古羅馬軍隊,當(dāng)時他制造了巨大的起重機,可以將敵人的戰(zhàn)艦吊到半空中,然后重重摔下使之粉碎;他還利用杠桿原理制造出一批投石機,凡是靠近城墻的敵人,都會被投石車投出的石塊砸中,這些武器弄的古羅馬軍隊驚慌失措、人人害怕,這故事雖然夸張,但足以說明阿基米德在對抗外敵侵略的戰(zhàn)爭中作出了巨大的貢獻。

        圖靈:人工智能之父,破譯密碼。扭轉(zhuǎn)盟軍戰(zhàn)局

        圖靈有在軍隊服役過,他可以說是真正的軍人,二戰(zhàn)期間,作為主要參與者和貢獻者之一,在破譯納粹德國通訊密碼的工作上成就杰出,并成功破譯了德軍U-潛艇密碼,為扭轉(zhuǎn)二戰(zhàn)盟軍的大西洋戰(zhàn)場戰(zhàn)局立下汗馬功勞,另外,他還協(xié)助破譯德軍著名的密碼系統(tǒng)“恩格瑪”,幫助盟軍取得了二戰(zhàn)的勝利,2015年奧斯卡最佳改編劇本獎《模仿游戲》就是講述了圖靈的這段故事。

        馮·諾依曼:計算機之父第一顆原子彈研制的有功之臣

        1943年,馮·諾依曼以顧問身份參與研制原子彈的“曼哈頓計劃”,他主導(dǎo)完成了在原子彈爆炸設(shè)計中的關(guān)鍵計算,由他團隊完成的EDVAC方案,是計算機設(shè)計的一座里程碑,這個方案使得原子彈的研制工作順利完成,他還參與了原子彈的投彈目標(biāo)地點的決策,二戰(zhàn)結(jié)束后,馮·諾依曼研制出來當(dāng)時最快的計算機,幫助美軍完成了氫彈研制的計算工作。

        諾伯特·維納:控制論之父

        二戰(zhàn)期間,維納接受了一項與火力控制系統(tǒng)有關(guān)的工作,由此建立了預(yù)測理論并將其應(yīng)用于防空火力控制系統(tǒng)的預(yù)測裝置,希特勒的空軍優(yōu)勢給同盟軍造成很大的困難,英國面對德國的空襲,要求美國幫助增加地面防空力量,維納認為:潛水艇和轟炸機是兩個應(yīng)用數(shù)學(xué)要幫助制服的主要威脅,而維納的數(shù)學(xué)家生涯也因為這段軍方項目的經(jīng)歷產(chǎn)生了質(zhì)變,促使他的跨時代的論文《控制論——關(guān)于在動物和機器中控制和通訊的科學(xué)》在1948年橫空出世,這使得維納邁進偉大數(shù)學(xué)家的行列。

        柯爾莫哥洛夫:重新制定蘇聯(lián)軍隊轟炸計算系統(tǒng),為斯大林解憂

        柯爾莫哥洛夫其人在數(shù)學(xué)領(lǐng)域是絕對的名聲顯赫,他幾乎與維納在相同的時間研究火力控制,只是服務(wù)的對象變成了蘇聯(lián)軍隊,當(dāng)時,蘇聯(lián)的空軍力量被德軍徹底毀壞,斯大林試圖將民航機改造為轟炸機來重建空軍,但民航機速度太慢,無法預(yù)測和控制打擊目標(biāo)所需要的時間,柯爾莫哥洛夫等蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家重新制定蘇聯(lián)軍隊的所有轟炸計算系統(tǒng),消除了斯大林的煩惱,此外,他還在戰(zhàn)爭期間發(fā)展了平穩(wěn)隨機過程的理論。

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