《科學的睿智與美妙：數蘊玄學與面對複雜》是2010年10月1日高等教育出版社出版的圖書，作者是師漢民。
基本介紹
- 書名：科學的睿智與美妙：數蘊玄學與面對複雜
- 出版社：高等教育出版社; 第1版
- 出版時間：2010年10月1日
- 開本：16
圖書信息,作者簡介,內容簡介,目錄,
圖書信息
平裝: 272頁
正文語種: 簡體中文
ISBN: 9787040309188
條形碼: 9787040309188
尺寸: 25.8 x 17.4 x 1 cm
重量: 499 g
作者簡介
師漢民，華中科技大學機械科學與工程學院教授，博士生導師。1962年華中工學院機械工程系機械製造專業本科畢業，1965年該校研究生畢業。曾在英國伯明罕大學進修兩年，在美國密西根大學任訪問教授一年，香港科技大學任訪問教授兩個月。
曾任國家自然科學基金委員會機械製造學科發展戰略研究組組長，中國振動工程學會理事，《振動工程學報》、《機械工程學報》等刊物編委。
發表論文330餘篇，其中數十篇被SCI、EI及ISTP檢索、收錄，出版專著、教材和科普書籍5部。獲19項國家級或省部級獎勵。已培養博士、碩士生70餘名。
近年致力於科普工作，曾經應邀在本校、外校、電視台或廣播電台作過多次科技講座、人文講座及各種專題講座。主持或參與過一些大型科技館的策劃與設計工作，其中有的已經建成並對外開放。應邀撰寫並出版了科普書籍《人間巧藝奪天工一一當代先進制造技術》，獲得湖北省優秀科普著作一等獎。
內容簡介
《科學的睿智與美妙:數蘊玄學與面對複雜》由29篇科學散文組成，分為“數蘊玄學”和“面對複雜”兩篇，探數學之奇景，究複雜之淵源。這些文章在傳授科學知識時注意揭示其背後的哲理；在介紹科學成果時注意說明其秉持的方法；在講述科學史實時注意闡發其所包含的情趣。
此書適合具有高中以上文化水平的讀者閱讀；適合作為各專業大學生的課外讀物。
與此書配套出版的還有另一本書：《科學的睿智與美妙——天地之間與物含妙理》，該書由21篇科學散文組成，分為“天地之間”和“物含妙理”兩篇。
作者希望以這兩本書向高中生、大學生及社會大眾提供一份獲取科學知識、學習科學方法、領略科學旨趣的“知識套餐”。
目錄
第一篇 數蘊玄學
1．心中有數——人類計數體系的擴充
自然天成的自然數
比零還要小的負數
上帝創造的整數
譯名欠妥的“有理數”
道是無理卻有理的無理數
實實在在的實數
並不虛幻的虛數
虛實兼濟的複數
“數”還在擴充
2．悖論風雲——一種深刻的“荒謬”
悖論種種
悖論和數學危機
幾個有代表性的悖論
悖論的成因
悖論的消解
3．無限風光——風光無限觀無窮
一家奇怪的旅店
無窮集合的元素也有多少之別
可數基數，無窮集合的最小基數
連續基數，比可數基數高一級的基數
無限升高的基數
連續統假設
康托爾的不幸人生
4．思慮入微——微積分的睿智(上)
定積分，從“化整為零”到“集零為整”
微分，從區間平均變化率到瞬時變化率
曲線的走向和極值
5．思慮人微——微積分的睿智(下)
高階導數
瞬時速度和瞬時加速度
牛頓一萊布尼茨公式
求原函式，微分的逆運算
6．公理體系——嚴密而優莢的邏輯結構
直覺重要，但往往不可靠
公理方法的發端
第五公理起波瀾
非歐幾何的發現
現代公理方法
同構，公理體系的解釋、實現和模型
公理系統相容性的探討
各種幾何的真實性與正確性問題
7．多維世界——感受不同維數的空間
二維王國
三維世界三維人
四維空間裡的幾何形體
超弦理論說：空間不止三維
8．亂極生治——出於混亂的規律性
兩極相通
打麻將和“十三亂”的哲理
起源於賭博的一門學問
是誰在操控骰子?
隨機現象中的誤解和悖論
二項式分布
常態分配
機率控制著事物的走向
上帝到底擲不擲骰子?
9．曲直之辨一卣線未必是捷徑
專走捷徑的光線
泛函與變分
曲面上的最短路徑
宇宙間根本沒有直線路徑
10．一筆成畫——圖形的一種拓撲性質
哥尼斯堡七橋的故事
歐拉的研究方法與思路
圖形能否一筆畫出來的關鍵所在
考考你
餘興，一筆勾劃出39位美國前總統的肖像
11．遺傳算法——生物進化機制的妙用
生物進化的機制
遺傳算法的基本思想和方法
遺傳算法的特點
遺傳算法的改進
雙目立體視覺系統參數標定
生產線上的零件排序最佳化
讓動畫人物自己學會走路．
12．神經網路——模仿大腦的新一代計算機(上)
人體的神經網路
人工神經元
人工神經網路
前向神經網路的套用
13．神經網路——模仿大腦的新一代計算機(下)
霍普菲爾德網路
人工神經網路的特點
人工神經網路與人的神經網路
神經網路計算機與馮·諾依曼機的比較
神經網路計算機的局限性
14．歧路亡羊——當代計算機面臨的困境
組合爆炸的威力
算法的時間複雜性
指數複雜性是一個十分頑固的問題
一個計算問題的時間複雜性與算法有關
非確定性多項式複雜性(NP-問題)
懸賞1OO萬美金的難題(P=NP?)
第二篇 面對複雜
15．複雜之源——非線性是導致複雜性的根源
山上有座廟
路上有道卡
系統分幾類
線性系統的求解方法，疊加原理
累進稅制與非線性
非線性系統和非線性科學
16．混沌莫測——確定性和可預見性的終結
決定論的思想
混沌被發現，被逮住
邏輯斯諦方程和二次疊代
這裡有混沌
二次疊代的三種歸宿
無限漫遊
通向混沌之路
混沌區的複雜圖景
奇異吸引子
17．分形奇葩——破碎中的美
海岸線到底有多長
美麗的雪花島
秉性怪癖的鬼怪曲線
分形圖形的非整數維
充滿整個平面的曲線
並非一無所有的康托爾塵埃
豐富多彩的分形圖形
太空中物質分布的分形結構
栩栩如生的分形仿真
18．突然之間——突變論的思想和特徵
勢能曲線、平衡點及其穩定性
結構穩定性和控制變數
齊曼的突變機器
尖點突變的數學模型及其特徵
駕馭突變系統之難
人生多歧路
19．群英爭輝——多智慧型體的智慧和行為(上)
智慧型體和多智慧型體系統
向右看齊!
智慧型機器和智慧型製造系統
天下興亡多少事
20．群英爭輝——多智慧型體的智慧和行為(下)
結盟的勢能理論
奇妙的自組織
出人意料的突現行為
分散式的結構
多智慧型體研究的現狀及其發展趨勢
多智慧型體系統的啟示和教益
21．尺度效應——事物尺度變化帶來的性質改變
“小人國”和“大人國”真的可能嗎?
工程結構中的尺度效應
“比表面積”與物性
千萬不要以為大小事物一定成比例
22．逆向思維——當正向思考遇到困難時……
籃中有幾個雞蛋
一個玩牌的遊戲
分析數學問題要學會“退”
一種倒過來思考的最佳化方法
工程問題中的逆向思維
23．歸納天梯——開拓知識疆域的必由之路
歸納始於“猜想”
數學也需要“猜想”
數學歸納法
科學真理的相對性
合情推理
24．財富無形——資訊時代話財富
信息大爆炸
從信息的側面認識製造業
知識經濟，山雨欲來風滿樓
信息財富的實在性
25．以和為貴——“囚徒困境”的啟示
“囚徒困境”，一場反映世態人心的弈遊戲
“重複囚徒困境”模型
啟示與教益：以和為貴
‘發生誤動作或存在噪音情況下的合作問題
跳出在合作問題上的思想誤區
26．仿生製造——師法生命，回歸自然
製造系統，急劇膨脹的複雜性
仿生製造的內在依據
製造科學應該向生命科學學習什麼?
關於仿生製造的研究現狀
27．網路天下——網路時代的欣喜與憂慮
一網打盡天下事
網路發展，無法抵擋的誘惑
網上暢想
網上戰爭
網上生命
二則離奇的“新聞”
福耶?禍耶?
28．怪圈長轉——當因果鏈閉合之後
怪圈，閉合的因果鏈
處處怪圈尋常見
怪圈是事物發展的一種重要模式
某些哲理上的思考
29．他山之石——學科之間的溝通與交融
學科之間的知識相通
不同領域專家的合作產生重大成果
發現事物的聯繫預示著進步與飛躍
學科邊區孕育出新的學科
通才難再得
時代需要新的綜合
進一步閱讀的書籍
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