1. Progreso en Matemáticas, Ciencia y Tecnología
Los tremendos cambios provocados por el progreso científico y tecnológico en el siglo XX en la producción y la vida humana son realmente sorprendentes. Los sueños de la gente de "clarividencia", "clarividencia", "volar hacia el cielo", "volar al espacio", etc., se han hecho realidad en este siglo. Si echamos una mirada retrospectiva a los grandes avances científicos y tecnológicos del siglo XX, los siguientes elementos han tenido el mayor impacto y la predicción y promoción de las matemáticas son muy críticas.
(1) Después de las ecuaciones de Maxwell, la gente utilizó métodos matemáticos para demostrar las ondas electromagnéticas, y luego Hertz pudo verificar la emisión de ondas electromagnéticas, por lo que surgió el desarrollo de la tecnología de transmisión de información acústico-óptica de ondas electromagnéticas.
(2) La fórmula masa-energía de la teoría de la relatividad de Einstein demostró matemáticamente por primera vez la enorme energía liberada por las reacciones atómicas, prediciendo la llegada de la era de la energía atómica. Entonces la gente técnicamente se dio cuenta de esta predicción. Hoy en día, la energía atómica se ha convertido en un componente importante de la energía eléctrica en los países desarrollados.
(3) Newton predijo una vez la posibilidad de lanzar cuerpos celestes artificiales mediante cálculos matemáticos. A la gente le llevó casi tres siglos darse cuenta de esta predicción.
(4) El nacimiento y desarrollo de las computadoras digitales electrónicas están enteramente bajo la guía de la teoría matemática. La investigación de los matemáticos Turing y von Neumann jugó un papel clave en la promoción de este importante progreso científico y tecnológico.
(5)Aunque los fenómenos de herencia y mutación se han notado desde hace mucho tiempo. También se han cultivado nuevas especies de animales y plantas en producción y vida. Sin embargo, el mecanismo genético no ha sido explicado razonablemente durante mucho tiempo. En la década de 1960, Mendel utilizó un modelo matemático combinatorio para explicar los datos estadísticos genéticos que obtuvo de ocho años de observaciones experimentales, prediciendo así la existencia de genes genéticos. Años más tarde se descubrió el verdadero portador del gen genético. En la década de 1950, Watson y Carey descubrieron la estructura de doble hélice de la molécula de ADN. Desde entonces, las matemáticas se han profundizado en el estudio de la decodificación del código genético.
Las matemáticas son una forma importante del pensamiento racional humano. Los modelos matemáticos, la investigación matemática y el razonamiento matemático a menudo se pueden predecir antes de una experiencia específica. Este tipo de previsión no se basa en la fantasía, sino en la comprensión de las leyes naturales y la inevitabilidad expresadas matemáticamente. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la precisión y comprobabilidad de las matemáticas y la predicción están mostrando cada vez más su gran importancia.
En segundo lugar, la tendencia de los tiempos
Nos enfrentamos a una era de rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología. La digitalización y el procesamiento matemático de la información se han convertido en tecnologías centrales para casi todos los proyectos de alta tecnología. Dedicados al diseño y la planificación, a la exploración experimental y la mejora continua, al mando y control y operaciones específicas, todos dependen de la tecnología matemática. Innumerables noticias reflejan la marea turbulenta de esta era. Los siguientes son sólo algunos de ellos.
(1) La tecnología matemática se ha convertido en una importante tecnología clave en el desarrollo y diseño de nuevos productos industriales. El 9 de abril de 1994, el Boeing 777, conocido como la "Confirmación Digital 100", celebró una gran ceremonia de salida de la fábrica. En el pasado, para diseñar un nuevo avión era necesario realizar repetidamente pruebas de resistencia y pruebas aerodinámicas en componentes de modelos y prototipos. :prueba. Si ocurre algún problema, debe cambiar el diseño e intentarlo nuevamente. El ciclo de desarrollo de nuevos modelos dura más de diez años y consume muchas materias primas y energía. Con el uso de la tecnología matemática, todos los experimentos se pueden llevar a cabo en computadoras mediante modelos matemáticos establecidos con precisión, y la exploración y modificación se pueden lograr mediante instrucciones matemáticas. El ciclo de investigación y desarrollo de nuevos modelos se ha acortado de más de diez años a tres años y medio, lo que supone un gran ahorro de materias primas y energía.
(2) Muchos países se dan cuenta de que el desarrollo de la televisión de alta definición es uno de los principales campos de batalla para la futura competencia económica y tecnológica. Tanto Japón como Estados Unidos han invertido mucho dinero y mano de obra en investigaciones relacionadas. Japón empezó temprano, pero su investigación fue analógica; aunque Estados Unidos empezó un poco más tarde, su investigación fue digital. Después de años de lucha, la investigación digital ha obtenido una victoria clave con su alto grado de superioridad. El People's Daily informó el 24 de febrero de 1994: El gobierno japonés anunció oficialmente que se dedicaría a la investigación sobre la televisión digital de alta definición, reconociendo que la televisión digital ha sido reconocida por la mayoría de los países del mundo debido a su superioridad y es probable que se convierta en un estándar internacional en el futuro.
Cabe señalar que la pantalla del televisor no sólo es indispensable en la vida cotidiana de las personas modernas, sino que también puede convertirse en una superficie de trabajo para la transmisión y procesamiento de información a través de Internet. Casi todos los trabajos importantes están relacionados con él. En la feroz competencia por un proyecto tan importante, las técnicas matemáticas jugaron un papel decisivo.
(3)199 =La Guerra del Golfo fue una guerra moderna de alta tecnología, y su tecnología central era en realidad tecnología matemática. Este hecho causó gran sorpresa. Al resumir la experiencia de la Guerra del Golfo, Estados Unidos concluyó que "el futuro campo de batalla es la guerra digital".
Las interferencias y distorsiones son un gran problema en las comunicaciones por ondas electromagnéticas. Estados Unidos lo implementó ya en los primeros días de la competencia de desarrollo espacial en la década de 1960. Cuando Apolo aterrizó en la luna, se dio cuenta de que debido a la fuerte interferencia en el espacio, por muy sofisticado que fuera el equipo de hardware electrónico, no podía recibir ninguna información útil, y mucho menos controlarla. Después de adoptar un conjunto completo de tecnología de comunicación matemática y tecnología de control matemático, como digitalización de información, codificación de corrección de errores y filtrado digital, el plan para enviar un hombre a la luna se completó con éxito. En la Guerra del Golfo, 20 años después, las fuerzas multinacionales utilizaron esta tecnología para interferir entre sí, dejándolos a la vez sordos y ciegos. Usando tecnología matemática precisa, podemos interceptar con precisión los misiles lanzados por el oponente en solo unas pocas docenas de segundos, y también podemos guiar al oponente para que lance misiles y alcanzar con precisión el objetivo del oponente. Es este conjunto de técnicas matemáticas para la digitalización de la información el que ha logrado una victoria aplastante en la competencia por desarrollar la televisión de alta definición. Desarrollar una técnica matemática que pueda usarse en. La validez de estos muchos aspectos demuestra la amplia aplicabilidad de las matemáticas.
(4)1995 65438 En octubre, después del terremoto de Fanshen, Estados Unidos utilizó modelos matemáticos para realizar predicciones de terremotos y predijo que podría ocurrir un gran terremoto en el sur de California a finales de este siglo.
(5) En marzo de 1995, la Estación Central de Radiodifusión Popular anunció el lanzamiento del modo de transmisión digital, señalando que el modo de transmisión analógica anterior no era efectivo y adoptó un nuevo modo de transmisión.
(6) En junio de 1995, la Unión Europea celebró una reunión para discutir estándares unificados para las futuras comunicaciones digitales.
(7) En febrero de 1996, el Ministerio de Industria Electrónica de China anunció el enfoque de desarrollo del "Noveno Plan Quinquenal": la tecnología de la información digital. Dos proyectos de investigación clave son: prototipo de receptor de televisión digital de alta definición y disco de vídeo láser digital.
(8) En abril de 1996, la Comisión Estatal de Ciencia y Tecnología de China emitió un anuncio de licitación y anunció oficialmente el proyecto de desarrollo de televisión digital de alta definición.
En tercer lugar, el desarrollo contemporáneo y futuro depende de las matemáticas.
Solo por dar algunos ejemplos, podemos ver claramente el importante papel de las matemáticas en la producción y la vida de las personas contemporáneas. La producción y la vida contemporáneas son inseparables del petróleo, y la exploración y producción de petróleo requieren una comprensión de la estructura estratigráfica. A lo largo de los años, se han desarrollado un conjunto de modelos y procedimientos matemáticos. Las personas envían ondas sísmicas y luego recopilan la información que rebota en todos los niveles. Mediante procesamiento matemático se pueden visualizar imágenes de cada sección estratigráfica y de toda la estructura estratigráfica. Esta es una técnica matemática ampliamente utilizada en la exploración y producción de petróleo en la actualidad. Casualmente, existen situaciones similares que afectan la vida de las personas. Los médicos deben comprender las condiciones y los cambios internos del cuerpo y los órganos del paciente. En el pasado, las películas más oscuras se superponían a huesos y diversos órganos, lo que a menudo era difícil de identificar. Ahora también tienen un programa de matemáticas. Con la ayuda de equipos de precisión se recoge la energía de la información aportada por la radiación que penetra en el cuerpo humano o la vibración magnética nuclear. Con el procesamiento matemático, se pueden mostrar claramente varias facetas del cuerpo humano, y es necesario saber qué faceta puede resaltar la imagen, que está relacionada con la producción y la vida de las personas.
Las matemáticas también juegan un papel muy importante en momentos críticos que involucran la supervivencia y el desarrollo, especialmente momentos críticos que involucran el destino de la humanidad.
En la última década de este siglo, el Consejo Nacional de Investigación publicó dos informes importantes: "Todo el mundo se preocupa por el futuro de la educación matemática" y "Un plan para revitalizar las matemáticas estadounidenses en los años noventa". Ambos informes mencionaron que en el último medio siglo, la aplicación de las matemáticas en tres períodos ha recibido especial atención, promoviendo el desarrollo explosivo de las matemáticas. "La Segunda Guerra Mundial promovió el desarrollo de muchos métodos matemáticos nuevos y poderosos..." Impulsado por los lanzamientos de satélites soviéticos, el gobierno de Estados Unidos aumentó la inversión en la promoción del desarrollo de la investigación matemática y la educación matemática. "Se expandió el uso de las computadoras". para las matemáticas". En el momento crítico del Teatro del Pacífico de la Segunda Guerra Mundial, la Marina de los EE. UU. utilizó métodos matemáticos para descifrar el código japonés y pudo ganar la Batalla de Midway y aniquilar la fuerza principal de la flota combinada japonesa. Durante la Segunda Guerra Mundial, que estaba relacionada con el destino de la humanidad, Estados Unidos era casi toda la fuerza antifascista y debía organizar operaciones a gran escala a través de dos océanos y material para el frente. La programación y el apoyo logístico se convirtieron en cuestiones muy críticas, lo que estimuló el rápido desarrollo de métodos matemáticos relevantes y el uso práctico de la programación lineal desarrollada durante este período. La tecnología matemática se extendió rápidamente a todos los aspectos después de la guerra, aportando cientos de miles de millones de enormes beneficios a la humanidad. En 1957, la Unión Soviética envió el primer satélite artificial al espacio, lo que conmocionó al gobierno de Estados Unidos y a los partidos de oposición. Al darse cuenta de la brecha en la aplicación de las matemáticas, el gobierno de Estados Unidos aumentó la inversión y promovió el rápido desarrollo de la investigación y las matemáticas. Con el desarrollo de las computadoras, ha habido una demanda sin precedentes de matemáticas, lo que ha estimulado a las matemáticas a entrar en su tercer período de desarrollo.
Hay muchos ejemplos convincentes que muestran que las matemáticas juegan un papel muy importante en la producción diaria. y la vida, o en momentos críticos de supervivencia y desarrollo Antes de la llegada del nuevo siglo, el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la producción ha impuesto demandas sin precedentes a las matemáticas. Debemos aprovechar la oportunidad, aumentar la inversión y fortalecer la investigación y la educación matemáticas. y mejorar la calidad de las matemáticas de toda la nación para afrontar mejor los desafíos del futuro.