数学机械化最新成果

1. 数学机械化"大概是说什么

将数学应用与工业实践中,与计算机,工科理论结合

2. 数学机械化的理论基础

数学机械化研究，是在初等几何定理的机器证明研究方面取得突破的。公理化体系的几何定理证明非常不机械化。以中学课程中的几何为例，－个定理的证明，往往要经过冥思苦想，奇巧构思，无章可循地填加辅助线，迂回曲拆地给出证明。如何利用计算机进行自动推理，特别是进行几何定理的自动证明，是学术界长期研究的课题。所谓定理的机械化证明，就是对一类定理（这类定理可能成千上万）提供一种统一的方法，使得该类定理中每个定理，都可依此方法给出证明。在证明过程中，每前进一步，都有章可循地确定下一步该做什么和如何做。从“一理一证”到“－类一证”，是数学的认识和实践的飞跃。吴先生创立了初等几何（泛指不具有微分运算的几何，如欧氏几何、非欧几何、仿射几何、投影几何、代数几何等等）定理证明的机械化方法，国际上称“吴方法”，首次实现了高效的几何定理的机器证明。“吴方法”也可用于几何定理的自动发现和未知关系的自动推导。吴文俊先生的开创性成果，打破了国际自动推理界在几何定理自动证明研究中长期徘徊不前的局面，也使我国在这一领域处于领先地位。吴先生的杰出贡献，使他获得1998年度国际自动推理界的最高奖“Herbrand奖”。（此奖每两年颁发一次，每届最多授予一人，迄今为止，获奖者均为自动推理界的领袖人物。）

3. 中国近现代有哪些伟大的发明列举几个比较有名的

1、人字形铁路

人字形铁路运用历史悠久、应用场所广泛，是简单经济又高效实用的铁路线岔道段种类。人字形铁路经过普及和发展，又衍生出之字形和X型等铁路线交汇模式，让火车在不同铁路线之间能快速变轨。

清末中国工程师詹天佑巧妙利用人字形铁路克服了因周边高落差地势环境而导致火车难以安全爬坡的困难。

2、侯氏制碱法

侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳-合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。

此方法提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足,曾在全球享有盛誉,得到普遍采用。变换气制碱的联碱工艺,是我国独创,具有显著的节能效果。

3、杂交水稻

杂交水稻指选用两个在遗传上有一定差异，同时它们的优良性状又能互补的水稻品种，进行杂交，生产具有杂种优势的第一代杂交种，用于生产，这就是杂交水稻。杂种优势是生物界普遍现象，利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一。

世界上首次成功的水稻杂交是由美国人 Henry Beachell 在1963年于印度尼西亚完成的，后被授予1996年的世界粮食奖。

4、人工合成牛胰岛素

从1958年开始，中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学生物系三个单位联合，以钮经义为首，由龚岳亭、邹承鲁、杜雨苍、季爱雪、邢其毅、汪猷、徐杰诚等人共同组成一个协作组。

在前人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上，开始探索用化学方法合成胰岛素。经过周密研究，他们确立了合成牛胰岛素的程序。这是中国当时唯一一次能够获得诺贝尔奖的机会。

5、陆相成油理论

中国在大庆、大港、胜利等地连续建成大油田，陆相成油理论的作用功不可没。此前，人们一直认为，只有在海相地层中才有可能出现大的油田，西方人确认中国贫油，就因为中国一些大型中新生代盆地多为陆相沉积。

我们的科学家经过研究提出了只要条件适宜，陆相沉积也可能生成大油田的理论。这个基础理论的突破，让我们发现了自己脚下的油气资源。

4. 什么是数学机械化

数学问题的机械化，就是要求在运算或证明过程中，每前进一步之后，都有一个确定的、必须选择的下一步，这样沿着一条有规律的、刻板的道路，一直达到结论。即所谓的机械化就是刻板化和规格化。

5. 数学机械化的相关言论

吴文俊先生强调：“数学机械化方法的应用，是数学机械化研究的生命线”。他版本人的研究权工作己涉及许多应用领域，如线性控制系统、机构综合设计、平面星体运行的中心构形、化学反应方程的平衡、代数曲面的光滑拼接、从开普勒定律自动惟出牛顿定律、全局优化求解等等。在他的指导和带动下，数学机械化方法己在一些交叉研究领域获得初步应用，如理论物理、计算机科学、信息科学、自动推理、工程几何、机械机构学等等。数学机械化研究不断开拓更多的应用方面。
吴文俊先生说过，从事数学研究，要有良好的思维方式，在思想观念上要有所突破。许多事例表明，－些数学分支正是由于踏上了机械化的道路而获得了蓬勃的发展，使之成为重要的研究方向，甚至成为数学的主流。这是因为，抽象的数学概念和结论，往往是难于掌握和运用的。当把抽象的概念变成具体可算的（算法经常用公式表达），既有定性的结论又有定量的计算，数学理论才臻于完善，易于接受和适宜应用。运用机械化思想考察数学，将会发现数学的不同侧面，建立新的模式，活跃和启迪数学家的思维，从而产生大量的原始创新。

6. 数学机械化的几何学

几何学包括定理抄证明、几何作图和几何不等式证明。在吴先生开刨性成果的影响和启迪下，在几何学的机械化方面，如定理机器证明、几何自动作图和几何不等式机器证明，我国学者都取得了很大成绩。这个领域也开始吸引外国学者向我们学习。
众所周知，直线和平面等几何概念可由一次代数方程描述，多项式方程则用于描述曲线和曲面等。数学科学中，从线性到非线性的第一步跨跃，是由多项式实观的。因此，多项式方程组求解是非线性数学最基本的课题，这个问题的研究已经持续几百年。数学不同分支中许多的问题、自然科学不同领域中很多的问题、高新技术中大量的问题，都可转化为多项式方程组求解。在几何定理机器证明的过程中，必须理清多项式方程组的零点结构。这一需求，促使吴先生创立了多项式方程组求解的理论和方法，国际上称“特征列法”或“吴消元法”。吴先生还把这些方法拓展到微分情形，建立了微分几何定理机器证明和微分代数方程组求解的机械化理论和方法。自然，较之代数情形，微分代数的应用范围更为广阔，同时，问题的研究更为复杂和困难。

7. 数学机械化的发展

在信息革命来时代，数学将出现自什么样的变化？尤其是，中国的数学将如何进步？这是数学家们经常思考的问题。倡导和开展数学机械化研究，则为中国数学的发展提出了一种战略导向。如今数学机械化研究刚刚处于起步阶段。吴文俊先生制定的目标十分明确：让数学机械化思想普照数学的各个角落。这是将要绵延几代人的事业，需要各个方面专家的参与和共同努力。

8. 中国近现代有哪些伟大的发明

一、杂交水稻（发明人：袁隆平）
理由：第二次绿色革命，解决全球饥饿问题
西方世界称，杂交稻是“东方魔稻”。他的成果不仅在很大程度上解决了中国人的吃饭问题，而且也被认为是解决下个世纪世界性饥饿问题的法宝。国际上甚至把杂交稻当作中国继四大发明之后的第五大发明，誉为“第二次绿色革命”。袁隆平被誉为世界杂交水稻之父，他对解决世界性饥饿问题的贡献已经惠及几亿人。
二、人工合成牛胰岛素
理由：首次用人工合成生命体
1965年9月17日，中国科学家在世界上首次用人工方法合成了结晶牛胰岛素。人工牛胰岛素的合成，标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中，迈出了关键性的一步，其意义与影响是巨大的。这是人类有史以来第一次人工合成有生命的蛋白质。过去世界普遍认为生命体是天然的，大多认为人工合成生命体是不可能的，中国人首次让它变成可能。
三、数学机械化方法（发明人：吴文俊）
理由：给中国传统数学注入活力
“文革”以后，吴文俊的研究兴趣转向了中国古代数学史，并开创了被称之为数学机械化的研究工作。在计算机技术大发展的背景下，他继承和发展了中国古代数学的传统，转而研究几何定理的机器证明，彻底改变了这个领域的面貌，被称为“吴方法”。
吴文俊的数学机械化方法“把中国传统的数学思想方法化腐朽为神奇”。牛顿发明了微积分，从此西方数学占了上风，中国传统数学只能“靠边站”了。可吴文俊受到中国古代数学的启发，结合当代计算机的原理，开创性地发明了“吴方法”。
四、陆相成油理论（发明人：李四光科研集体）
理由：摘掉了中国贫油的帽子
中国在大庆、大港、胜利等地连续建成大油田，陆相成油理论的作用功不可没。此前，人们一直认为，只有在海相地层中才有可能出现大的油田，西方人确认中国贫油，就因为中国一些大型中新生代盆地多为陆相沉积。我们的科学家经过研究提出了只要条件适宜，陆相沉积也可能生成大油田的理论。这个基础理论的突破，让我们发现了自己脚下的油气资源。
五、汉字激光照排（发明人：王选院士）
理由：让印刷术告别“铅与火”，走向“光与电”
汉字激光照排技术，是基础理论的重大突破，给出版印刷行业带来了一次革命性的变革，大大提高了印刷出版业的效率。它在促进中华文化传播的同时，也对日、韩等国家的印刷出版业产生了深远的影响。
六、复方蒿甲醚
复方蒿甲醚是第一个由中国发现的全新化学结构的药品，也是目前在国际上获得广泛认可的中国原创药品。截至2005年底已被26个亚非国家指定为疟疾治疗一线用药，它在疟疾这一高传染性疾病治疗史上具有里程碑意义。

9. 吴文俊数学机械化的成就和意义

自1976年冬，中国著名教授吴文俊在中国古代数学机械化思想的启发下，尚不知外国人的研究成果，独辟蹊径，大胆地投入数学机械化的研究，创建了数学机械化方法：从几何公理体系出发，引进坐标，将任意几何问题代数化→将证明题的假设与结论分别表示成多元多项式方程→在电子计算机上运算，以判断定理是否成立。
吴文俊教授运用自己的方法，在电子计算机上完成了西姆森线、费尔巴哈定理、毛莱定理等一系列初等几何的证明。随后，他又把证明的范围扩大到非欧几何、仿射几何、圆几何、线几何、球几何等领域。目前，运用吴文俊教授的方法，已证明出600多条定理，许多定理的证明只需几秒甚至零点几秒就可在电子计算机上完成。甚至有一些定理证明相当繁杂，即便交给杰出的数学家来证，也是相当困难的。
中国数学家吴文俊，终于实现了千百年来几何定理机械化证明的梦想。被誉为“吴方法”的诞生，给两千多年的公理化演绎体系带来了强烈冲击。
吴文俊教授还用自己的方法，证明了可以用计算机程序从刻卜勒定律推导出牛顿定律，这已超出了数学定理机械化证明的范畴，而是属于更广的自动推理。其实，各个科学领域研究的问题，只要涉及到方程求解，“吴方法”都会有用武之地。
美国《自动推理杂志》编委穆尔认为，“吴方法”建立之前，几何定理机械化证明的研究处于一片黑暗，吴不仅冲破了这种沉寂的局面，而且带来了光辉的前景。
美国自动推理的权威人物淮斯认为，吴文俊在自动推理领域的杰出贡献是不可磨灭的，他理应获得最高奖。
吴文俊的心愿：“中国传统数学濒于失传并让位于西方现代数学，已有几个世纪之久了，现在已到了复兴中国数学事业的紧要关头。下个世纪，应该让中国先哲创立的机械化算法体系在数学领域再领风骚”。

10. 数学机械化的数学

是研究数量关系和形体性质的科学。“数”与“形”在现实世界中无处不在，因此，数学科学是自然科学的基础，也是高新技术的基础，甚至是工程建设的基础，这已是人们的共识。数学科学的好处是，可以化难为易，把奥妙变为常识，为各类问题的解决提供框架。
在产业革命的进程中，各类机器不断问世，逐步实现着体力劳动的机械化。这已延续了数百年。伴随着这一过程，自然科学获得了巨大进步，数学科学取得了现代数学的伟大发现。如今，人类社会正步入信息革命时代。计算机的功能不断增强，人类社会开始逐步实现脑力劳动的机械化。数学研究是典型的脑力劳动，具有论证严谨、表述明确等优点，理应率先实现机械化。
20世纪70年代，吴文俊先生研读中国数学史。中国古代数学，既有系统的理论，又有丰硕的成果，这些成果经常以算法（术）的方式表述，其理论依据则总结为一些原理。直到16世纪，中国数学在很多分支都在国际上遥遥领先，是名副其实的数学强国。吴文俊先生提出，数学机械化思想贯穿于中国传统数学，数学机械化思想是我国古代数学的精髓。他分析了中国传统数学的光辉成就在数学科学进步历程中的地位和作用，明确指出，源于西方的公理化思想和源于中国的机械化思想，对于数学的发展都发挥了巨大作用，理应兼收并蓄。如今，计算机科学被认为是算法的科学。以算法为核心的机械化思想，既传统又前瞻，将为信息时代数学科学的创新发挥重大作用。