Естественные науки

Правда, что всю математику (даже высшую) можно свести к простому сложению и вычитанию чисел ?

Abdukahhor Abdulkhaev
Abdukahhor Abdulkhaev
12 920
В высшей математеке вообще чисел почти нет, все делается в общем случае. Но в любом случае, доказательства теорем нельзя свести только к операциям с числами.
Сайда Кенесова
Сайда Кенесова
2 045
Лучший ответ
=Tembi4= 2010 Но в любом случае, доказательства теорем нельзя свести только к операциям с числами.

А вот тебя удивит, наверное.. Но - МОЖНО!!! Более того не так это сложно, как кажется. И причина этого проста: набор утверждений, составляющих условие любой теоремы, представим в виде конечного набора предикатов или в виде набора элементов конечнозначной логики (на выбор, кому что больше нравится...). И доказательство теоремы в обоих случаях сводится к составлению функции, возвращающей 0, если доказываемое утверждение ложно, или не-0 (для 2-значной, или Булевой логики - 1), если доказываемое утверждение истинно. Мы, в сущности, именно этим и занимаемся, когда строим доказательства теорем! Просто в неявном виде весь процесс происходит - мы привыкли пользоваться ЧЕЛОВЕЧЕСКИМ ЯЗЫКОМ. А вот базы знаний, на основе которых строятся системы автоматического доказательства теорем (есть такие программные системы!) именно такой подход используют наиболее часто.
=Tembi4= 2010 Более того, если бы твоё утверждение было бы верным, то таких программных систем вообще не удалось бы создать! И такие вещи, как базы знаний и информационные системы, построенные на правилах, до сих пор были бы красивой игрушкой для писателей фантастов, а не частью реальной жизни!
Есть специальный раздел математики - "численные методы". Так вот он именно и появился в попытках свести математику к "сложению и вычитанию", с возможно меньшей погрешностью. Последнее слово ключевое, sapienti sat.
Андрей Жгилёв
Андрей Жгилёв
98 625
Илья Комаров Так вот он именно и появился в попытках свести математику к "сложению и вычитанию", с возможно меньшей погрешностью.

Нет, не таково назначение численных методов. Цель значительно шире и сложнее.
Нет. На самом деле, всё, что происходит в компьютере сводится к движению электронов в кристаллах полупроводников.
В математике, да и в познании вообще главное - абстракция и обобщение.
Математика началась с дележа собранных первобытными людьми плодов.
Так возникло понятие натуральных чисел и операций сложения и вычитания. Но вот беда - складывать можно любые числа, а вычитать - только из больших меньшие. Чтоб снять эти ограничение множество натуральных чисел дополняется нулём и отрицательными до множества целых. Далее водим операцию умножения (множественное сложение) и обратную её операцию деления.
Опять беда - делить можно не все числа, а только те, которые делятся без остатка. Тогда дополняем множество целых чисел дробями до множества рациональных чисел. Вводим операцию возведения в степень - множественное умножение. И обратную - извлечение корня.
Опять беда - корень (чётной степени) извлекается только из неотрицательных чисел. Дополняем множество до комплексных чисел ...и так до бесконечности :)
Это один пример цепочки абстракции и обобщения. А есть еще лямбда-исчисление (то, с чего началась алгебра, когда числа заменили их именами - х, у и ещё что-то из высшей математики :)) В частности программирование на компьютерах в принципе основано на различных степенях обощения лямбда-исчисления (исчисления над именами чисел) .
Так что "свести к" нельзя. Но можно "вывести из".
Лена Чапига
Лена Чапига
46 286
Илья Комаров Даже не знаю точно, что тебе поставить... +4 или +5... Но видимо +5 ближе к истине....Еще раз упомяну, вопрос сформулирован некорректно... И эта пара операций, которая заведомо группы не образует, меня и сбила с толку... И я обратил внимание совсем не на тот аспект, тоторый интересует автора вопроса....
Неправильно задавать такой вопрос!!! !
Можно свести к вычислениям только выводы, которые математика даёт.
Сама математика выше этого.
- - -
Сильно упрощённый пример:
Как ты сведёшь вектор в 2-х мерном пространстве к набору 2-х чисел?? ?
Ведь из одного наличия пары чисел совсем не следует, что |(a, b)| = sqrt (a^2 + b^2).
Лена Чапига Вектор в двумерном пространстве и есть набор 2-х чисел, не более.
А квадратный корень тут причём?
Да ты верно мыслишь. Только сложение не чисел, а множеств. Ибо единственным объектом конструирования любых математических систем является множество. Т. е. это как бы ты имеешь 10 яблок, ты имеешь право раздавать их – кому-то два, кому-то три, а делить сами яблоки математика говорит нельзя. Яблоко (число) – множество, неделимый объект в математике.
В этом огромное противоречие математикой и физикой, а также прочими науками, где математика является языком. Эти науки анализируют, расчленяют объект исследований. Математика говорит: нет смысла размазывать яблоки по асфальту, и я не стану этого делать. А физики наоборот подвергают различные объекты исследований изменению, делают их них соки и пироги.
Умножение - это краткая запись суммы. Когда стоит вопрос сложнее, типа: сколько яблок будет собрано с территории данной страны за определённый период, и вот ты уже ищешь определённый интеграл за период времени Δt, а по сути всё те же яблоки складываешь, и так далее.
Марат Утарбаев В этом огромное противоречие "между" математикой и физикой, а также прочими науками, где математика является языком.
А физики наоборот подвергают различные объекты исследований изменению, делают "из" них соки и пироги.
Илья Комаров Интересно... А половины яблока - в природе не существует??? А 0,01 яблока??? А 10/3 яблока - тоже не существует?
Илья Комаров Умножение - это краткая запись суммы.

Это верно только для ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ. Уже для РАЦИОНАЛЬНЫХ чисел - совершенно неверно. Для КОМПЛЕКСНЫХ - ТЕМ БОЛЕЕ! Я уже не говорю о таких сложных объектах, как матрицы, тензоры, обобщённые комплексные числа, конечные автоматы и т. д.
Марат Утарбаев Интересно... А половины яблока - в природе не существует??? А 0,01 яблока??? А 10/3 яблока - тоже не существует?

О господи, я же образно выражаюсь, что ж вы так мелко мыслите-)) Пускай это будет не яблоко, пускай это будет фотон. Не смотря на то, что меньшей порции бытия не существует, фотон представляет собой не просто частицу, а кусок электромагнитной волны, т. е. это уже система.

Это не Это верно только для ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ. Уже для РАЦИОНАЛЬНЫХ чисел - совершенно неверно. Для КОМПЛЕКСНЫХ - ТЕМ БОЛЕЕ! Я уже не говорю о таких сложных объектах, как матрицы, тензоры, обобщённые комплексные числа, конечные автоматы и т. д.

Это очень спорный момент на самом деле, к примеру: 3x=x+x+x, x=1/2, ½ + ½ +½=3/2. Всё остальное в том же духе, просто сложнее интерпретировать.
Илья Комаров Яблоко (число) – множество, неделимый объект в математике.

А как насчёт таких понятий в математике, как "подмножество", "строгое подмножество", "пустое множество", "множество всех множеств"?
Марат Утарбаев Ну и? в итоге все эти за- под-, пред, перед - множества состоят из пустых множеств, которые при сложении образуют все остальные множества. Опять же они все складываются из систем под названием пустое множество.
Отвечаю на вопрос как математик - профессионал.

АБСОЛЮТНО НЕВЕРНО!

Полную группу операций над ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫМИ ЧИСЛАМИ образуют не менее, чем 2 операции. В разделе математики, называемом ОПЕРАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ одну из этих операций условно называют СЛОЖЕНИЕМ, а другую (тоже условно) УМНОЖЕНИЕМ. На всякий случай напомню, что набор операций на выбранном множестве образует полную группу тогда и только тогда, когда а) каждая из этих операций применима ко всем элементам выбранного множества, б) любая конечная комбинация операций из этого набора, применённая к элементам множества, снова даст элемент из этого же множества и в) в множестве существуют элементы (условно называемые 0 и 1, или ещё говорят начальный и унитарный элементы множества) , из которых при помощи операций из набора, претендующего на "полную группу операций", можно получить любой элемент этого множества.

Почему условно? Потому, что полную группу операций на множестве (целых чисел, действительных чисел, комплексных чисел, обобщённых комплексных чисел, матриц, тензоров, конечных автоматов, машин Тьюринга и других объектов - современная математика оперирует очень разнообразными моделями! ) могут образовывать различные наборы операций, применимых к объектам конкретного рода.

Интересно так же, что существуют множества (например, булево множество В = (0, 1)), для которых можно найти (построить) функцию, которая в одиночку составит полную группу операций на этом множестве. В Булевой логике такой функцией является функция Шеффера (нет в этом редакторе средств, чтобы её привести здесь, жалко.. . попробуйте набрать в поисковике "функция Шеффера", и увидите её).

А вот на множестве действительных чисел (я не зря выделил это большими буквами в самом начале! ) полную группу образуют не менее, чем 2 операции. Мы их ещё со школьной скамьи знаем, как сложение и умножение. Можно выбрать другие группы операций: (умножение, вычитание ), (сложение, деление) , (деление, вычитание) , (деление, сложение, умножение на -1) - здесь уже 3 операции, (деление на -1, вычитание, умножение) , и т. д. Все эти наборы операций образуют полную группу операций на множестве действительных чисел. Ну, и конечно же, ВСЕ операции, которые применимы к объектам выбранного множества, НАВЕРНЯКА образуют полную группу операций.

В компьютерах, кстати, используются для вычислений не сложение и вычитание двоичных чисел, а 4 операции (это команды, поддержанные аппаратно математическим сопроцессором) :
- сложение (выполняется по обычным правилам, как и в 10 системе счисления)
- поразрядовый сдвиг вправо (эквивалент деления операнда на 2)
- поразрядовый сдвиг влево (эквивалент умножения операнда на 2)
- смена знака (эквивалент умножения на -1)

Такова истина.
=2
=Tembi4= 2010
2 926
Марат Утарбаев Такова истина?

Плотон сказал: СЛЕДУЮЩЕЕ ВЫСКАЗЫВАНИЕ СОКРАТА БУДЕТ ЛОЖНЫМ!!! :-(
На что Сократ ответил: «То, что сказал Платон, истинно». :-)
Лена Чапига Блин, что только в современных компьютерах не используется на аппаратном уровне!
Во-первых, двоичная система не аксиома. Я работал на Сетунь-70 с троичной системой и на Мир-2 с аппаратно реализованной десятичной. А уж в современных 3-D видюхах аппараратно реализованы вообще куча видовых преобразований (то есть операций над матрицами).
Неправда!
=Tembi4= 2010 твой ответ верен, но почему?
изначально было только сложение, деление и вычитание. Гипотетически можно, но практичеки не реально. Математика исхитряется, но придумывает приближённые исчисления бесконечным вличинам к примеру, на подсчёт которых уйдёт миллин лет даже у самого быстрого суперкомпьютера!
Юрий Юрий
Юрий Юрий
1 100
=Tembi4= 2010 Гипотетически можно, но практичеки не реально.

И гипотетически - тоже невозможно. Почему? Да потому, что пара операций (сложение, вычитание) образует полную группу ТОЛЬКО на множестве целых чисел, и ни на каком другом! При первобытно-общинном строе этого, возможно, ещё хватало, но математика во времена рабовладельческого строя уже вышла за пределы множества целых чисел. А уж про современную то математику и говорить нечего!
da
=Tembi4= 2010 Неверно. 2. в журнал...

Похожие вопросы