浅析应用数学的发展和未来

2018-06-29 06:05卞龙
新校园·中旬刊 2018年1期
关键词:应用数学未来发展

卞龙

摘 要:应用数学经过长期以来的发展和变革,已经在众多领域中发挥出了巨大作用。在21世纪的今天,应用数学更是在社会发展中发挥着至关重要的作用。本文针对应用数学的发展和未来进行探讨。

关键词:应用数学;发展;未来

20世纪中期,我国数学界开始对应用数学的一些分支开展大力研究。此后,很多大学都纷纷开设了应用数学系,开始大力培养应用数学专业的研究生。经过多年的研究之后,我国应用数学领域取得了显著的进步。如今,社会发展脚步不断加快,社会对高素质人才的需求越来越高,因此有必要进一步关注应用数学领域的发展和创新。

一、应用数学的发展

数学在人类社会中就起到了至关重要的作用,社会的发展始终离不开数学的应用。

17世纪初,开普勒在对行星运动进行了研究之后,揭示出了行星运动三大定律,之后伽利略通过研究实践,提出了自由落体定律。经过这些科学家的实践研究,数学逐渐成为物理研究以及天文研究过程中的重要基础知识。尤其是在18世纪时期,数学更是与力学研究呈现出了紧密的关系。到了18世纪之后,应用数学和纯粹数学有了各自的名称,然而二者在实质上其实并没有分离,当时庞加莱以及高斯等著名的数学家,就是将应用数学与纯粹数学同时进行研究。到了法国大革命之后,国际上最早的数学学术杂志诞生了,杂志的名称即为《纯粹与应用数学年刊》。到了18世纪末期,数学研究逐渐发展成为专门的职业。而到了19世纪的时候,虽然人们逐渐认识到了应用数学的重要性,越来越重视应用数学的研究,但是纯粹数学的研究仍然处于数学研究领域的统治地位。

到了20世纪初,爱因斯坦借助闵可夫斯基几何创立了狭义相对论,并且通过黎曼几何、张量分析创立了广义相对论。此外,通过希尔伯特空间理论,也使得普克朗的量子力学得到了进一步的完善,这也再次说明,很多重大的科学研究都与数学具有密不可分的关系。1924年希尔伯特与柯朗共同编写了《数学物理方法》,1944年摩根斯顿与冯·诺伊曼共同编写了《对策论与经济行为》等众多著作,这更说明数学与其他学科之间存在着十分紧密的关联,此后新的应用数学学科开始被人所知。1940年,代维纳创立了控制论,1960年代科马克创造了CT扫描仪,这说明现代工程技术与应用数学也是密不可分的。

20世纪20年代至30年代时,费希尔创建了数理统计学,1939年康托洛维奇提出了“解乘数法”,1947年丹齐克提出了“单纯形法”,主要是用于求解线性规划,这是应用数学用于解决实践问题的典型例子。第二次世界大战时期,随着军事发展以及各领域生产实践中遇到的问题越来越复杂,各领域需要处理的数据量都越来越庞大,经过冯·诺伊曼、图灵等科学家的研究探索,推动了高速电子计算机的发展,此后有关于应用数学与计算机方面的研究不断深入。1938年英国为了与德国进行空中对战,组建了运筹学研究组,该研究组主要是由數学家与其他方面的专家共同组成。1942年,美国科学研究发展局组织成立应用数学专门组,将全国数学方面的学术领头人聚集到了一起,共同研究第二次世界大战中面临的一些军事问题,同时柯朗也在纽约大学组织成立了应用数学专门组,并且于1947年扩充为数学与力学研究所。1972年柯朗去世,人们为了纪念柯朗在应用数学研究工作中作出的贡献,将该研究所命名为柯朗应用数学研究所。自此以后,纯粹数学与应用数学正式划分界限,应用数学成为独立的学科。到了21世纪的今天,应用数学已经具有很多分支学科。

二、应用数学的未来发展趋势

在未来的发展过程中,应用数学将会呈现出以下几方面发展趋势:

首先,人们的数学水平将会普遍提高。1984年戴维斯提出,由于数学知识在各个领域中都发挥着不可替代的作用,因此随着社会的发展,扫除数学盲将会代替扫除文盲,成为社会发展中的一项主要任务。

其次,将会出现很多同时具备应用数学才能以及其他技术的综合型人才。如今应用数学已经成为各行各业都离不开的一门学科,各领域工作人员不仅需要具备专业技能,同时还需要具备一定的数学才能。换言之,应用数学将成为人们从事各种工作的知识基础,尤其是科研等领域,对研究人员数学水平的要求更高,因此在未来的发展中,社会中将出现很多综合型人才,同时具备良好的数学知识水平以及高超的专业技术。

再次,应用数学将会出现更多的分支学科。人们采用应用数学来解决实际问题的时候,难免会遇到诸多难题,有些问题通过以往的数学知识难以解决的时候,就需要探索新的数学理论,进而就增加了应用数学的分支学科。

应用数学最主要的特点就是用于实践。社会发展对应用数学的需求还会不断加大,未来应用数学在各领域的地位还会继续提升,人们的数学水平也会不断升高。

参考文献:

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