2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение09.02.2011, 20:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Проблема в том, что для этого математику нужно знать :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение24.02.2011, 01:06 
Заслуженный участник


14/12/06
881
Padawan в сообщении #362226 писал(а):
Это делается с целью экономии места. Если доказательство теоремы разобрал, то вот тебе и мотивация определения -- в доказательстве было использовано то-то то-то и то-то.

Я думаю, что это не совсем так.
Для краткости у математиков есть символьный язык.
Нас математики учили, помню, писать всякие значки "для любого" и "существует".
Мне эта символика тогда сильно понравилась и я все ответы на зачётах и экзаменах писал без единого человеческого слова, только через эту символику.
Берусь утверждать, что, если бы такой стиль изложения выбирался только для краткости, то скорее перешли бы полностью на символьный язык, потому что выигрыш в краткости тогда был бы несоизмеримо выше.

Я думаю, этот стиль отражает определённую установку (философию, если хотите).
Арнольд эту установку называл бурбакизмом или алгебраизмом.
Берём начальные аксиомы и выводим из них строгие следствия.
Откуда взялись аксиомы, почему именно эти аксиомы? -- а просто из соображений экономности и эстетики.
Постепенно все маттексты стали писать таким же образом: вот набор исходных понятий, неважно как к ним пришёл автор, он руководствовался лишь экономией и эстетикой, а дальше уже только строгие следствия.
Сам предмет математики понимается как некая игра ума и только, с практикой напрямую никак не связанная.

-- 24 фев 2011 02:14 --

feag в сообщении #407218 писал(а):
очень буду рад книгам Арнольда, с вашими комментариями, о чем там речь собсно.

Мне понравилась брошюра Арнольд В.И. Цепные дроби.
Сверхкраткое изложение основных понятий и теорем (например, Лагранжа и Кузьмина) с выходом на самый передний край науки (например, многомерные цепные дроби).
Каждый факт иллюстрируется множеством приложений к задачам из разных областей физики и математики.
Скорее избыток мотиваций, чем недостаток.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение24.02.2011, 16:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
zbl в сообщении #416461 писал(а):
Арнольд эту установку называл бурбакизмом или алгебраизмом.Берём начальные аксиомы и выводим из них строгие следствия.Откуда взялись аксиомы, почему именно эти аксиомы? -- а просто из соображений экономности и эстетики.

Мне представлялось, что бурбакизм - это нечто иное. Повышение общности и абстрактности утверждений и теорем до такого уровня, что они на этой высоте повисают как в вакууме. В том смысле, что да, повышение общности иногда в математике приводит к упрощению смысла и доказательства, но и то не всегда.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение24.02.2011, 21:08 
Заслуженный участник


14/12/06
881
Munin в сообщении #416678 писал(а):
Повышение общности и абстрактности утверждений и теорем до такого уровня, что они на этой высоте повисают как в вакууме.

Вообще-то, я не настолько знаю математику и тем более историю математики, чтобы вещать о том, что такое бурбакизм есть на самом деле, но свое понимание могу изложить по-подробнее.

Евангелие от меня таково.
К концу 19-го века в науке сформировалась первая в истории картина мира и математики сильно задумались об основаниях своей науки.
Например, что именно изучает геометрия? математика сама по себе что такое?
Анализ основных понятий тогда показывал, что многие вещи понимаются только интуитивно.
Например синтетическая геометрия опирается лишь на бытовое представление об геометрических фигурах и интуитивно очевидные факты.
С развитием аналитической геометрии многие трудные задачи синтетической решились простым и общим способом аналитически.

К 20-му веку математики уже были убеждены, что нужно изгнать все нестрогие, интуитивные понимания.
Например, по существу, всю синтетическую геометрию заменили аналитической.
От евклидова пространства, заданного десятью аксиомами Евклида перешли к евклидову метрическому пространству, потому что аксиомы Евклида можно вывести из аксиом метрического пространства (которых, к тому же, и меньше).
Важную роль сыграли геометрия Лобачевского и проективная: они дали примеры геометрий, несводимых к метрическим свойствам.
Тогда же Ф.Клейн сформулировал предмет геометрии как изучение свойств, инвариантных по отношению к некоторому набору преобразований (топология, например, изучает свойства, сохраняющиеся при гомеоморфизмах).

Бурбаки взялись сформулировать все основные понятия математики с точки зрения концепции структур.
Например, число теперь -- это не абстракция некоторого количества, а множество, в котором определены четыре арифметических действия.
В геометрии, как обычно, ярче всего проявляются основы: чтобы задать геометрию, нужно задать пространство, относительно которого будут задаваться геометрические объекты, но относительно чего задавать само пространство?
Сперва перешли от синтетических точек и прямых к наборам чисел-координат (арифметическое пространство), так появились римановы пространства, например.
Но геометрию Лобачевского так не опишешь и выходит, что, кроме арифметического пространства есть ещё и другие; тогда всех их нужно задавать относительно чего-то ещё.
Постепенно так дошли до ручки, до того, что нужно выбрать некий язык, а сам язык тоже нужно относительно чего-то задавать, а ничего уже не осталось.

Бурбаки решили эту проблему простым трюком.
Например вектор; можно задавать его как набор координат относительно арифметического пространства и будет проблема как задавать пространство; а можно сделать не так.
Можно сказать, что у нас уже есть набор неких предметов, он уже выбран: множество стульев, или столов; мы лишь ещё вводим структуру на этом множестве -- определяем набор операций, которые применимы к элементам множества (сложение и умножение на число).
Бурбаки просто собрали в справочник (который почему-то считается учебником) все такие структуры, известные в математике на то время.
Сделано было важное дело: упорядочена структура знания.

Вопрос: если мы набор координат заменили на набор операций, мы то же самое в точности получили, что имели?
Ответ: совсем не то же самое.
Координаты в математику пришли из физики, а от туда ничего ненужного никогда не приходит.
Если в реальной жизни мы смогли ввести координаты (а это есть набор физвеличин), то оказывается, что наша Вселенная устроена, что заданный так геометрический объект всегда отражает некие реальные свойства (хотя, часто и свойства способа измерения тоже, но и тот совершенно реален).
То есть, если у нас есть нечто, для чего мы знаем закон преобразования при замене координат, то оно обязательно соответствует чему-то физически значимому (хотя бы даже и неизмеримому).
Так нетензорные величины столь же важны для физики, как и тензорные.
Математикам же, например, не нравятся коэффициенты линейной связности, потому что они не тензоры; нужно выдумать инвариантный объект -- связность, который бы, якобы не зависел от выбора координат как бы.
Это важно для математиков потому что сам предмет геометрии по Клейну: только то, что инвариантно, отражает свойства объекта самого по себе, независимо от системы координат.
Только, в физике (то есть -- в реальности) всё не так: система координат -- это часть реальности, и отношения к системам координат соответственно -- реальные свойства.

Если взять, например, окружность, то интуитивно (синтетически) ясно, что это геометрическая фигура.
Инвариант тут -- радиус, но внутри окружности нет никакого стерженька: радиус отражает лишь способ описания окружности; окружность -- это все точки окружности вместе взятые.
Если сплющить окружность, то она превратиться в эллипс, а не в прямоугольник -- это её геометрическое свойство; и тут нет никаких инвариантов, потому что даже самой окружности уже нет.
Геометрия изучает не инварианты групп преобразований, а представления этих групп.

То, против чего восставал В.И. Арнольд (и как я его понял), это понимание математики как некой игры ума, совершенно не связанной с реальной жизнью.
"Математика -- это раздел физики", "Математика и физика -- это два раздела одной науки".
Да любая наука вообще только тем и занимается, что отражает реальность.
С точки зрения материализма вообще невозможно сесть и придумать что-то принципиально новое чисто логическим путём: можно только подсмотреть новое у Природы.
Творческий процесс выдумывания нового -- это лишь не до конца осознанный процесс извлечения ещё не замеченных фактов из уже имеющихся экспериментальных данных.
Если что-то понимается не чётко, не строго, интуитивно, то это только то значит, что нужной степени просветвления не достигнуто пока; нужно пытаться понять, а не просто отбрасывать его.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение25.02.2011, 01:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
zbl в сообщении #416870 писал(а):
К концу 19-го века в науке сформировалась первая в истории картина мира

Коперник бьётся головой об стенку...

zbl в сообщении #416870 писал(а):
Например синтетическая геометрия

Хорошо ещё, что не генно-модифицированная...

zbl в сообщении #416870 писал(а):
Математикам же, например, не нравятся коэффициенты линейной связности, потому что они не тензоры

Вау. Покажите мне такого математика.

Короче, хорошая сказка перед сном, мне понравилась.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение06.03.2011, 01:55 
Заслуженный участник


14/12/06
881
Munin в сообщении #417026 писал(а):
zbl в сообщении #416870 писал(а):
К концу 19-го века в науке сформировалась первая в истории картина мира

Коперник бьётся головой об стенку...

Слово пропущено; я думал, что и так понятно, о чём речь: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0% ... 1%80%D0%B0

Munin в сообщении #417026 писал(а):
zbl в сообщении #416870 писал(а):
Например синтетическая геометрия

Хорошо ещё, что не генно-модифицированная...

Это от слова "синтез": http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz ... 0%B0%D1%8F

Munin в сообщении #417026 писал(а):
zbl в сообщении #416870 писал(а):
Математикам же, например, не нравятся коэффициенты линейной связности, потому что они не тензоры

Вау. Покажите мне такого математика.

Любого возьмите, кто знает что такое линейная связность (а не только коэффициенты линейной связности или символы Кристоффеля, как её знают физики, например) и спросите его: "А зачем Вам ещё один какой-то инвариантный объект, если коэффициенты линейной связности уже давно известны?"; он наверняка ответит что-нибудь: "А инвариантный объект лучше".
Чем именно лучше допытаться не удастся, но, чтобы от него отстали, он согласиться, что хотя бы тем, что коэффициенты даже не тензоры, а связность от координат вообще не зависит.

Munin в сообщении #417026 писал(а):
Короче, хорошая сказка перед сном, мне понравилась.

Забыл предупредить: совпадения с реальными лицами и событиями случайны и не преднамеренны.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение06.03.2011, 06:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
zbl в сообщении #419752 писал(а):
Слово пропущено; я думал, что и так понятно, о чём речь

Ну да, Википупия - надёжный источник информации о картинах мира. Туда каждый свою картину пихает, кто хочет.

zbl в сообщении #419752 писал(а):
Это от слова "синтез"

Да хоть от слова "синтетика". Нету такого раздела в математике. А аналитическая геометрия есть.

zbl в сообщении #419752 писал(а):
Любого возьмите, кто знает что такое линейная связность

Возьму. И спрошу: "нравятся ли вам коэффициенты линейной связности, потому что они не тензоры?" Получу кручение пальцем у виска. Любой математик, кто знает, что такое линейная связность, знает ещё и то, что не любой инвариантный объект - тензор. А коэффициенты линейной связности ничем не хуже самой по себе линейной связности.

zbl в сообщении #419752 писал(а):
Забыл предупредить: совпадения с реальными лицами и событиями случайны и не преднамеренны.

Ещё надо добавлять: в ходе съёмок ни одно животное не пострадало.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение29.05.2011, 11:01 
Заблокирован


28/05/11

49
AlexandreII в сообщении #362222 писал(а):
Уже не в первый раз замечаю, что в математических книгах материал излагается очень странным способом: сначала немотивированные определения, а потом теоремы. Логически конечно все прекрасно, но никак не понятно, как же это смогли получить.

С Вами не совсем согласен. Логически прекрасного здесь нет ничего. Если такие записи есть в учебнике, то это преступление.
Недавно узнал, что на математических факультетах , может быть не на всех, не изучают логику.

Наши студенты, пришедшие на 1-й курс не знают, что такое тезис, что такое доказательство и т.п.
Сами школьники говорят, что учителя их заставляют тупо запомнить так называемое доказательство с пропущенными ходами мыслей.
За эти вещи я давал бы преподавателям математики 15 суток исправительных работ.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение15.07.2011, 01:11 
Аватара пользователя


17/04/11
658
Ukraine
Padawan в сообщении #362226 писал(а):
Это делается с целью экономии места. Если доказательство теоремы разобрал, то вот тебе и мотивация определения -- в доказательстве было использовано то-то то-то и то-то.

В эпоху компьютеров экономить бумагу уже не нужно. Следовательно, в книгах должна появиться и мотивация. Если не появится, значит, какой-то перекос на рынке. Потому что экономический мотив писать мотивацию есть, судя по истошным крикам студентов. :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение15.07.2011, 02:41 
Аватара пользователя


17/04/11
658
Ukraine
zbl в сообщении #416461 писал(а):
Я думаю, этот стиль отражает определённую установку (философию, если хотите).
Арнольд эту установку называл бурбакизмом или алгебраизмом.
Берём начальные аксиомы и выводим из них строгие следствия.
Откуда взялись аксиомы, почему именно эти аксиомы? -- а просто из соображений экономности и эстетики.
Постепенно все маттексты стали писать таким же образом: вот набор исходных понятий, неважно как к ним пришёл автор, он руководствовался лишь экономией и эстетикой, а дальше уже только строгие следствия.

Это не установка, а необходимость. Необходимо обосновывать утверждения. В математике утверждения обосновывают с помощью дедукции. Если опускать обоснования, то так можно в конце концов и забрехаться. AFAIK дедукция присутствует уже в «Начала» Евклида. Думаю, Бурбаки тут ни при чём.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение15.07.2011, 09:49 
Заслуженный участник


25/02/11
1797
Выходит серия книг Босс "мат. анализ", "диф. уравнения" и т.д. Штук 15 уже вышло. Такие небольшие обзорные книжки. Доказательства изложены кратко или отсутсвуют, упор как раз на мотивацию. Имхо отлично именно как мотивационное дополнение к другим учебникам. Ну или чтобы по быстрому вспомнить/въехать в основания какой-то области для людей уже с некоторой квалификацией.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение15.07.2011, 13:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Огласите весь список, пожалуйста :-) По некоторым областям я бы купил (группы и алгебры Ли, алгебраическая топология, теория пучков, кэлерова геометрия, симплектическая геометрия, например).

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение15.07.2011, 16:39 
Заслуженный участник


20/07/09
4026
МФТИ ФУПМ
Т.1: Анализ
Т.2: Дифференциальные уравнения
Т.3 : Линейная алгебра
Т.4: Вероятность, информация, статистика
Т.5: Функциональный анализ
Т.6: От Диофанта до Тьюринга
Т.7: Оптимизация
Т.8: Теория групп
Т.9: ТФКП
Т.10: Перебор и эффективные алгоритмы
Т.11: Уравнения математической физики
Т.12: Контрпримеры и парадоксы
Т.13: Топология
Т.14: Теория чисел.
Т.15: Нелинейные операторы и неподвижные точки
Т.16: Теория множеств: От Кантора до Коэна

Первые 13 штук валяются в инете в свободном доступе

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение15.07.2011, 21:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Хм. Неслабо. И где они валяются, не подскажете? Если не хотите публично, можно в ЛС.

 Профиль  
                  
 
 Re: Про странный способ изложения в математических книгах
Сообщение15.07.2011, 23:20 
Заслуженный участник


20/07/09
4026
МФТИ ФУПМ
Отписал в личку.
Книги оставляют впечатление игрушечных. Автор, видимо, к этому и стремился.

Только ляпы раздражают и опечатки.

topic3475-15.html
Как-то так.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 69 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.

Модераторы: Модераторы, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group