数学在信息时代的重要作用

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  [摘要]当今,数学作为一门具有高度抽象性和严密逻辑性的学科已经深入到从自然科学到社会科学的各个领域,在如今飞速发展的信息时代,数学更是拥有着不可替代的作用和地位,本文通过对数学在人类文明发展中的影响,对当前社会发展的推动力,来展现数学在信息时代的重要作用和学习数学的长远意义。
  [关键词]人类文明;信息时代;数学理论;数学模型;数字化
  
  一、数学是人类文明发展的重要力量
  
  人类文明的历史源远流长,从远古的农耕时代到如今的信息时代,不断的发展和进步,在这个长久的过程中,懂得运用科学的人们以他们智慧的头脑和勤奋的双手一次次推动着人类文明的前进,数学这门抽象的科学成为一种深层次的动力为人们研究和运用,无数次证明其不可替代的作用和地位。
  纵观历史,整个人类文明的发展有着三次质的飞跃,首先是以锄头为代表的农耕文明,人类进人知识时代;其次是以大机器流水线作业为代表的工业文明,科技水平大大提升;再次为以计算机为代表的信息文明,人类的交流方式进入数字时代,在这三个层次中,数学都作为一种工具、一门技术、一种主要的文化力量体现其强大的推动力和核心的价值,它不仅在科学研究、推理、工程设计中起到重要的作用,还影响着哲学思想的内容和研究方法,摧毁和构造了诸多宗教教义,为经济学和政治学提供依据,塑造了众多流派的绘画、音乐、建筑和文学风格,创立了逻辑学等,数学渐渐渗透到社会科学的各个领域,成为人们思想和行动的指南,由于数学的发展和应用,使得社会的生产力和生产关系不断地得到改善和提高,一次次促进着人类文明的飞跃。
  
  二、数学在信息时代的重要作用
  
  随着科学的迅猛发展,我们已经进入以计算机为代表的信息时代,数学科学再一次体现了其重要的作用和广泛的应用,信息数字化和信息数字处理几乎成为所有高科技项目共同的核心,从事先设计、制定方案,到试验探索、不断改进,到指挥控制,具体操作,处处倚重于数学技术;电子计算机也是数学与工程技术相结合的产物,它的出现成为人类文明史上最为深远的科技成就之一;载人航天飞机和太空战机的诞生与发展同样建立在数学技术的基础之上,开创了人类航空领域的新纪元,数学的作朋和应用体现在信息时代的方方面面,在此我们以现代军事、经济、医学、艺术为例进行解析。
  在现代军事领域,以信息技术为核心的新军事变革,推动着战争形态正在从机械化向信息化转变,由于数字化、信息化技术的全方位采用,控制、通信、计算机、情报、电子对抗等网络系统,已经联结成为一个有机整体,并能够实现各类信息资源的相互共享和作战信息的实时交换,使作战效能得到了巨大的提高,这个整体中,各环节无一不以数学理论为基础,渗透着数学技术和应用以战场指挥为例,信息化战争要求指挥员必须宴施精准的指挥,而数学能为精准指挥提供简明精确的语言,数量化计算手段,逻辑推理工具等,很大程度上实现了高效的作战指挥,随着现代数学的发展,如混沌理论、模糊理论、突变理论,也已作为军事科学工具湿示出强大的威力和作用。
  在现代经济领域,信息社会快速发展,数学与经济的结合日益密切,许多的经济问题需要运用数学的知识解决,经济的发展也不断推动着数学的新发展,曾经的博弈论的提出不仅成为数学界的飞跃,同时也改变了经济学乃至整个社会的面貌,而瞎弈论大师、著名数学教授约翰·纳什也因对非合作博弈均衡分析以及对博弈论的贡献,荣获诺贝尔经济学奖,当前,在我国的经济发展中,数学突出应用于经济预测管理与决策优化、信息处理和质量控制、设计与制造和大型工程、农业经济等领域,为经济及社会的发展作出了极大的贡献。
  在现代医学领域,数学已经在生命科学和医学研究中发挥着积极的作用,近些年,甲型H1N1流感、SARS等传染病为整个世界带来不安和恐慌,各国的生物学家和医学家在不断研究的同时,数学家们也通过数学方法的运用作出了重要贡献,数学模型的建立,成功地预测了各传染病的有关情况,包括感染人数,感染高峰的时段和大体结束时间等,成为数学在医学研究中的成功应用典范,现代的医学正向数学化不断发展,随着计算机应用的加入,它将朝向医学、数学、计算机三位一体的方向快速迈进。
  在现代艺术领域,数学与音乐、绘画等也存在着相互渗透、互相促进的关系,在音乐方面,数学的抽象美,音乐的艺术美,经受了岁月的考验,进行了相互的渗透,如今的数学分析和电脑显示技术使得眼睛可以辨别音律,这是前人难以想象的,未来的奥秘还有待数学家和音乐学家的共同合作和努力,在绘画方面。数学美术学成为信息时代数学和美术学结合的产物,通过计算机技术由一些数学公式产生数学美术作品将渐渐发展成为绘画的新领域。
  
  三、思考与建议
  
  在以知识經济为基础的21世纪,数学已广泛渗透到科学技术、经济生活以及现实世界的各个领域之中,数学衡量着一个国家的科学进步,更有甚者成为未来全民整体素质的重要组成部分,信息时代需要数学,在21世纪的今天,没有足够的数学知识几乎等同于没有文化,无论是在生产和生活中,还是涉及生存和发展,我们都离不开数学,并且它还将处于一种极为重要和关键的位置,随着科技的进步,社会的发展,各领域纷纷对数学提出了新的要求,这使得我们必须对数学的学习和态度提升到一个新的高度,从数学的研究、数学的教育,以至全民数学素质的提高等都要加大努力和投入,从而来迎接未来更多的机遇和挑战!
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