張景中——面積法開辟平面幾何新天地

《張景中——面積法開辟平面幾何新天地》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、張景中——面積法開辟平面幾何新天地提起張景中，景仰之情不禁油然而生，心底涌出一堆的形容詞和感嘆句。諸如百折不回燃燒生命、身居逆境不改其志、目光如炬睿智如芒、思維如風(fēng)頂尖成就、平凡之中凸顯偉大、橫掃千軍勢(shì)如破竹、與時(shí)俱進(jìn)思維超前、破除迷信引領(lǐng)革命，等等等等，都不足以概括張景中院士對(duì)中國(guó)教育數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)，即使在整個(gè)中國(guó)科學(xué)界，誕生這樣的科學(xué)巨人，也是50年來僅見。張景中的偉大，不在于在高等數(shù)學(xué)的多少個(gè)領(lǐng)域內(nèi)做出了貢獻(xiàn)，恰恰在所有人都認(rèn)為不可能有突破性進(jìn)展的初等數(shù)學(xué)領(lǐng)域，其中最穩(wěn)定、最古老、最不可能創(chuàng)新的歐式幾何王國(guó)內(nèi)，取得了劃時(shí)代的進(jìn)展，顛覆性的進(jìn)展

2、。從17世紀(jì)以來的300多年，世界范圍內(nèi)的大科學(xué)家，他們?cè)诳茖W(xué)理論上的所有發(fā)現(xiàn)，幾乎沒有普通中學(xué)生能夠讀懂的東西。在初等數(shù)學(xué)領(lǐng)域，代數(shù)是一潭百年死水，平面幾何更是一潭千年死水，沒有活水也沒有新鮮氧氣注入。是張景中，也僅僅是張景中，只在三年的初中幾何教學(xué)中，就發(fā)現(xiàn)了問題并開始思考教材的改革。在平面幾何2000多年的古老倉(cāng)庫(kù)中，撿起了從不被人重視的“面積方法”這件武器，將頑鐵鍛造成神器，像當(dāng)年的孫悟空一樣，從地下到天上，從18層地獄到33天兜率宮，將2300年不變的并被公認(rèn)為完美杰作的歐幾里德幾何體系從公理體系到定理體系，從思想方法到解題思路攪了個(gè)

3、天翻地覆，將歐幾里德幾何體系徹底改造了一番，創(chuàng)造了一個(gè)面目一新的張氏幾何，名曰新概念幾何。上至各路神仙、下至黎民百姓，看得目瞪口呆，看得如醉如癡。張景中的這項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，比起60年來國(guó)內(nèi)任何一個(gè)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)影響面都要大得多，因?yàn)樗氖鼙娛?700萬中學(xué)生！他影響的是整個(gè)中國(guó)的下一代。張景中的腳步?jīng)]有停歇，他的眼光自然而然地投向了機(jī)器證明幾何定理這個(gè)百年難題。從萊布尼茲發(fā)明數(shù)值計(jì)算機(jī)械化以來，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，機(jī)器證明幾何定理也有了一定進(jìn)展。中國(guó)老一輩數(shù)學(xué)家吳文俊將平面幾何坐標(biāo)化，創(chuàng)立了吳方法——代數(shù)消元法，開拓性地推進(jìn)了機(jī)器證明幾何定理的研究

4、。由于這一世界最前沿的科學(xué)成就，吳文俊教授在2000年獲得了國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，并獲得了500萬元人民幣的獎(jiǎng)金。但吳方法沒有解決機(jī)器證明的可讀性問題，證明的結(jié)果是機(jī)器懂人不懂，動(dòng)輒幾十萬行的計(jì)算過程，無法人工檢驗(yàn)及判斷真假。在有些著名的科學(xué)家看來，讓計(jì)算機(jī)用統(tǒng)一的方法對(duì)千變?nèi)f化的幾何命題給出可讀的證明是不可能的。1992年五月，應(yīng)周咸青博士的邀請(qǐng)，張景中到了美國(guó)維奇塔大學(xué)投入這項(xiàng)研究。不到半年時(shí)間內(nèi)，就敏銳地找到了全新的解決方案，在面積方法的寶庫(kù)中，他打造了一件新武器，名曰“消點(diǎn)法”，將傳統(tǒng)的幾何推理過程化成了算法過程，在完全顛覆傳統(tǒng)思路（包括

5、吳方法）的基礎(chǔ)上，輕松達(dá)到了機(jī)器證明幾何定理研究前所未有的高度，更令人驚奇的是，采用面積方法重新定義幾何相關(guān)命題后，使用消點(diǎn)算法的過程是人機(jī)一致的，完美地解決了機(jī)器證明幾何定理的可讀性問題，把困擾國(guó)際一流數(shù)學(xué)家30多年的難題一朝破解，這項(xiàng)工作得到自動(dòng)推理領(lǐng)域一些著名科學(xué)家的好評(píng)，稱為“6是計(jì)算機(jī)發(fā)展處理幾何問題能力之路上的里程碑”，被美國(guó)科學(xué)基金委員會(huì)組織的專業(yè)學(xué)術(shù)討論會(huì)肯定為“近年來自動(dòng)推理的幾個(gè)重要進(jìn)展之一”。不久，基于楊路的想法，張景中等人又把消點(diǎn)法用于非歐幾何，在計(jì)算機(jī)上生成一批非歐幾何新定理的可讀證明。他們進(jìn)一步發(fā)展了基于前推搜索的邏

6、輯方法，使這一方法達(dá)到實(shí)用階段。為了將機(jī)器證明幾何定理的科研成果社會(huì)化，張景中進(jìn)入了數(shù)學(xué)實(shí)用軟件的開發(fā)研制工作，從計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)出發(fā)，開發(fā)新一代的數(shù)學(xué)教育軟件。1998年，他參與策劃研發(fā)出來的教育軟件《幾何專家》、《立體幾何》和《解析幾何》推出。這些軟件使數(shù)學(xué)教師們耳目一新，引起師生們的廣泛興趣。在與教育第一線教師充分交流后，張景中著手優(yōu)化原有軟件，吸取美國(guó)優(yōu)秀教學(xué)軟件《幾何畫板》的長(zhǎng)處，給原有軟件增加了大量新功能。2002年，數(shù)學(xué)軟件《(Z+Z智能教育平臺(tái)——超級(jí)畫板》誕生了。打開《超級(jí)畫板》，能快速、精確地畫出動(dòng)態(tài)幾何圖形和各種與參數(shù)動(dòng)態(tài)關(guān)

7、聯(lián)的曲線。軟件還有變換、測(cè)量、推理、公式編輯、圖表繪制、符號(hào)演算、課件制作演示及編程環(huán)境等多種用處?！冻?jí)畫板》一經(jīng)推出，就引起廣泛關(guān)注，從事數(shù)學(xué)教育的人士更是興趣濃厚。為了讓更多的青少年學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、熱愛數(shù)學(xué)，也為了將自己的科研成果盡可能多地被廣大師生了解和接受，張景中又開始了數(shù)學(xué)科普創(chuàng)作，他的科普書籍不同于國(guó)內(nèi)曾經(jīng)有過的任何一本科普書，在他的書中，不單純地將數(shù)學(xué)趣味化和文學(xué)化，而是用他深刻的洞察力和旺盛的科學(xué)創(chuàng)造力，一改傳統(tǒng)科普書籍的寫法，融入了大量自己的研究成果和深刻的哲理思考，處處體現(xiàn)了讓人驚訝的深刻性，往往在司空見慣的現(xiàn)象和常規(guī)問題中

8、，得到了出人意料的結(jié)論。張景中看常規(guī)問題，做到了有一個(gè)全新的觀點(diǎn)，從最根基的地方革新，什么叫“獨(dú)辟蹊徑”，什么叫“令人叫絕”，看他的書就能體會(huì)到。20