數(shù)學(xué)在軍事上的應(yīng)用

《數(shù)學(xué)在軍事上的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、數(shù)學(xué)在軍事上的應(yīng)用——2011年第一學(xué)期數(shù)學(xué)文化經(jīng)濟(jì)學(xué)院1X級(jí)X班XX20100XXXXXX摘要：軍事同數(shù)學(xué)一樣是在人類歷史上延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)和影響較為深遠(yuǎn)的兩個(gè)重要組成部分，本文根據(jù)所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)文化知識(shí)和平時(shí)所積累的軍事、戰(zhàn)爭(zhēng)常識(shí)，試著從數(shù)學(xué)之對(duì)于軍事和戰(zhàn)爭(zhēng)的應(yīng)用與影響來說明數(shù)學(xué)作為一門最基礎(chǔ)學(xué)科，其所擁有的廣闊應(yīng)用范圍和巨大實(shí)際意義，分析在特定情況之下數(shù)學(xué)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的決勝作用。關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)軍事戰(zhàn)爭(zhēng)應(yīng)用數(shù)學(xué)作為一門既在基礎(chǔ)學(xué)科中占據(jù)很重地位的學(xué)科，又作為在其他應(yīng)用學(xué)科中應(yīng)用最為廣泛的學(xué)科，不論是理論數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)家所研究的問題，

2、還是在物理，化學(xué)，工學(xué)上的應(yīng)用，數(shù)學(xué)都是一門舉足輕重的學(xué)科，同時(shí)也是具有悠久歷史的學(xué)科。從人類開始思考的那一刻起，可以說數(shù)學(xué)就沒有再離開過人類的歷史，與數(shù)學(xué)同樣具有長(zhǎng)久歷史的，甚至可以說伴隨人類的時(shí)間更長(zhǎng)的就是戰(zhàn)爭(zhēng)。從蠻荒到現(xiàn)代，戰(zhàn)爭(zhēng)也一刻未停止。而將數(shù)學(xué)用于作戰(zhàn)，也就在人們認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的那一刻開始了。人類首先運(yùn)用數(shù)學(xué)于軍事，可以說就是運(yùn)用數(shù)學(xué)原理制造先進(jìn)的武器，早在數(shù)學(xué)還是幾何與計(jì)算結(jié)合的初等數(shù)學(xué)時(shí)期，人們便將所掌握的有限的數(shù)學(xué)知識(shí)用于與自己的敵人廝殺。古代作戰(zhàn)受科技條件的限制，人們更多局限在近身搏殺，而這給人帶來的恐懼感和

3、造成的痛苦、損失是十分巨大，甚至說是普通人不愿接受的（當(dāng)然不可否認(rèn)直至現(xiàn)在戰(zhàn)爭(zhēng)之于人類依然是十分痛苦的）。出于對(duì)死亡的恐懼和戰(zhàn)勝敵人的強(qiáng)大愿望，人們便開始追求在更遠(yuǎn)的距離之外打擊敵人，從而給自己贏得巨大的優(yōu)勢(shì)，在別人打不到自己的距離之外發(fā)起攻擊，直至現(xiàn)在也是武器改進(jìn)與新軍事變革的重要內(nèi)容。在古代，弓箭與投石機(jī)就是威力強(qiáng)大的遠(yuǎn)程武器，但是作為遠(yuǎn)程攻擊武器，它們的精度便無法得到保障，比如投石機(jī)在最初更多只是將石塊投入敵城，并不追求“精確打擊”，但隨著早期數(shù)學(xué)家們不斷運(yùn)用簡(jiǎn)單知識(shí)改進(jìn)這些武器性能，它們逐漸能打得更遠(yuǎn)、更準(zhǔn)。最著名的

4、就是阿基米德的傳聞故事：阿基米德所住的王國(guó)遭到羅馬人的攻擊，國(guó)王請(qǐng)其好友阿基米德幫忙設(shè)計(jì)了各式各樣的弩炮、軍用器械，利用拋物鏡面聚太陽(yáng)光線，焚毀敵人船艦。這一時(shí)期的數(shù)學(xué)主要是通過在早期物理學(xué)上的應(yīng)用作用于戰(zhàn)爭(zhēng)的。數(shù)學(xué)家們運(yùn)用拋物線的知識(shí)模擬投石器的拋物軌跡，從而使士兵操作時(shí)能夠精準(zhǔn)掌握其彈著點(diǎn)，將巨石準(zhǔn)確送入敵陣，造成更大的殺傷。隨著科技的發(fā)展，軍事進(jìn)入熱兵器時(shí)代，這時(shí)大規(guī)模的戰(zhàn)爭(zhēng)不斷出現(xiàn)，在其中，數(shù)學(xué)發(fā)揮的作用也愈加大了。大規(guī)模的戰(zhàn)爭(zhēng)意味著有大量的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行分析，一點(diǎn)偏差可能就會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模行動(dòng)的失敗。軍事統(tǒng)計(jì)學(xué)成為分析信

5、息的一種重要方式，它能夠?yàn)楹髞淼念A(yù)測(cè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。它是以概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)和模擬試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過對(duì)地形、氣候、波浪、水文等自然情況的統(tǒng)計(jì)測(cè)量加以統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)接下來的氣象、水文甚至戰(zhàn)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)走向進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)。二戰(zhàn)時(shí)期盟軍的幾次大的登陸作戰(zhàn)，比如諾曼底、西西里、硫磺島等，都是在經(jīng)過大量的分析預(yù)測(cè)，結(jié)合氣象學(xué)專業(yè)知識(shí)給出的具體作戰(zhàn)時(shí)間，每一次都為盟軍成功登陸打下了基礎(chǔ)。除了應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)層面，數(shù)學(xué)也有更多時(shí)候是應(yīng)用于戰(zhàn)略層面，直接服務(wù)于最高決策層。這在密碼方面表現(xiàn)的尤為強(qiáng)烈，密碼，作為數(shù)學(xué)一項(xiàng)重要的貢獻(xiàn)，通過各種數(shù)字的組合傳遞著只有己

6、方才會(huì)明白的信息，于是破譯敵方密碼成為戰(zhàn)爭(zhēng)決勝的重要因素。英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈在二戰(zhàn)期間就為破譯軸心國(guó)密碼作出了很大貢獻(xiàn)，1939年圖靈回到英國(guó)，受聘于外交部通訊處。著手破譯德國(guó)的先進(jìn)密碼系統(tǒng)，圖靈把拍電報(bào)的過程看成在一條紙帶上穿孔，運(yùn)用圖靈的可計(jì)算理論，英國(guó)設(shè)計(jì)了一架破譯機(jī)，破譯了大批德軍密碼。直接扭轉(zhuǎn)了英國(guó)在大西洋潛艇作戰(zhàn)中的不利地位，擊沉了大量德軍潛艇。除此之外，美軍在太平洋戰(zhàn)場(chǎng)上也通過大量包括數(shù)學(xué)家在內(nèi)的專業(yè)人員的努力下，破譯了日軍通訊密碼，截獲日聯(lián)合艦隊(duì)司令山本五十六將乘飛機(jī)視察的情報(bào)，最終將山本座機(jī)擊落，報(bào)了偷襲珍珠港

7、一箭之仇。進(jìn)入現(xiàn)代，戰(zhàn)爭(zhēng)和軍事在很大程度上變成了信息化的較量，雙方使用現(xiàn)代化武器，在幾乎視線可及范圍之外進(jìn)行廝殺，戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)表現(xiàn)為“超視距作戰(zhàn)”“非對(duì)稱戰(zhàn)爭(zhēng)”“信息戰(zhàn)”等，這時(shí)數(shù)學(xué)在導(dǎo)彈彈道上的應(yīng)用顯得極為重要。洲際彈道導(dǎo)彈是一個(gè)大國(guó)用于戰(zhàn)略打擊的“國(guó)之重器”，其攻擊范圍可達(dá)上萬(wàn)公里，擁有復(fù)雜的彈道，起飛、再入大氣層、一直到最后的變軌機(jī)動(dòng)都需要在發(fā)射前設(shè)定好彈道，所以復(fù)雜的計(jì)算是所有地對(duì)地導(dǎo)彈定型之前必經(jīng)的階段。只有擁有精確的彈道計(jì)算結(jié)果，才能為己方彈道導(dǎo)彈加上眼睛，在這其間，空氣動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)過程以復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程及計(jì)算的形式

8、表現(xiàn)出來。我國(guó)在進(jìn)行第一枚中程地地導(dǎo)彈彈道計(jì)算的過程中，就動(dòng)用了大量人力，運(yùn)用手搖計(jì)算機(jī)和大量演算紙算出了導(dǎo)彈的精確彈道，當(dāng)然這在現(xiàn)代可以用電子計(jì)算機(jī)來幫助實(shí)現(xiàn)，但這也需要預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序，這就需要數(shù)學(xué)模型的幫助了。在當(dāng)今時(shí)代，借助計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型也逐漸進(jìn)入到戰(zhàn)爭(zhēng)中來。