数学的本质 数学是什么科


数学的本质 数学是什么科


[ 虎娃导读 ] 概述数学是,结构(存在数量)和关系(存在变化) 的描述,以及验证(结构和关系) 的方法和过程 。至于逻辑,更像是结构和关系所固有特点,而抽象是寻找结构和关系过程的手段 。所以,数学通过抽象的方法,剥离去除一切无意义的具体,只留下单纯的结构和关系,并探索其中的逻辑 。
数学发展到今天庞大而巨细、分支繁杂又艰深,但抽象来看就3个方面:
形状结构的定义和空间关系描述 。数的结构的定义和数的结构之间的关系描述 。对以上结构和关系研究验证的过程和方法 。
其实在很久很久以前,数学最初是起源于生活的具体,那时候还不叫数学,只是一种简单的计数系统 。但数学发展到现在,已经变成了纯思维的活动,这体现了人类抽象思维和推理能力的进化 。(自然数是映射具体的,但从有理数开始就脱离了现实,变成了人为的创造与抽象)
数学试图去发现所有的结构和关系,这是一种描述行为 。所以,数学是描述物质的一种物质,就像一种元数据和元语言,描述的是物质结构和关系所固有的逻辑 。
事实上,基因并不会衰老,基因只是一串排列组合的信息,相反存在越久远的基因越会存在更长的时间 。衰老的是上层结构,基因代表的是信息,描述了上层结构,结构复制结构就会把基因传递下去 。而结构的复制错误就是衰老的原因,并且会反作用于基因 。
有趣的是,基因指导了结构的复制,这是基因的生存之道 。基因就像是数学,描述了结构的规律 。而基因本身则是更基本结构的排列组合——是数据存储了信息 。
结构与数据
结构和数据之间存在一种可以互相转化的关系,数据是传递信息的结构,而结构可以吸收数据所传递的信息,形成新的结构,从而不断的变化 。
而思维,正是数据在(脑神经元网络)结构中流动和吸收过程的产物 。人们以为自己的想法,源于自身独立的产生 。其实,任何想法思维都需要数据的参与和构成,而数据是来自外部环境的 。可见,所有的想法都只是环境信息的表达而已 。数学作为思维的产物,所做的所有探索和发现,以及严谨的推理论证,都只是环境信息的结构和关系呈现 。
【数学的本质 数学是什么科】有一种观点,认为数学只是由一堆公理和定义推理演绎出来的结论,只要没有矛盾,就可以任凭数学家的自由意志随意创造 。
这就相当于把数学架空到一个虚拟的游戏世界,沉浸式的体验,只要合理逻辑自洽,就可以让人无法分辨虚拟与现实的区别 。那么数学家的自由意志,随机又虚幻,这似乎是对追求、目的和意义的全盘否定 。
然而,无论是谁的自由意志,其产生原因的背后都需要数据,因为无论是结构化知识的积累,还是灵感直觉的探索,亦或是进行逻辑推理与归纳,都无法脱离数据独立完成 。
而数据最终都是来自于环境信息的,那么数学家,就像一个过滤器,不断地从环境信息中观察和总结,并提取数据中内在结构和关系(即逻辑性),最后使用数学语言进行描述和表达 。
结构、关系与信息
关系是与结构绑定的不可分割的,是对结构从某个视角观察的结果,并且这个角度看到的是可以被观察者所理解和可感知的 。这里的可感知,即是可以被人体的感觉系统(如视觉、听觉、触觉等)所处理的 。那么就肯定存在,有些(甚至是大部分)结构的排列组合,所呈现出来的关系,是无法被理解和可感知的 。而从不同的角度去观察相同的结构,也会得到不同的关系 。

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