為什么在實際生活工作中幾乎沒有人用微積分計算?在實際生活和工作中 , 絕大多數(shù)人 , 包括學過微積分的高學歷人士 , 都沒有直接用到微積分進行計算 , 這個是事實 。但是 , 又不能因為這個事實就認為學習微積分沒有用處 。微積分對多數(shù)人來說 , 都比較有難度 , 但是 , 它仍然歸屬于基礎學科 ?;A , 意思就是它是為其他學科提供理論支持的 , 本身并不能太多用來直接去解決現(xiàn)實問題 。這有點類似于高樓大廈的地基 。它們在地下 , 看不見摸不著 , 很少被提及 , 以致于普通人根本沒有意識到它們的存在 。同樣 , 技術密集型的工作 , 大家平時使用的都是專業(yè)知識和專業(yè)技術 , 很少提到和用到微積分 , 但是不能否定微積分的基礎作用 。也就是說 , 一個人沒有微積分的基礎 , 討論這些專業(yè)東西 , 那就是空中樓閣 。一個初學微積分的人 , 會覺得這些知識就是一些數(shù)學游戲 , 完全看不到有什么實際用處 。但是到了更高年級 , 就能體會到它的作用了 。拿我比較了解的機械專業(yè)來說 。只有具備了扎實的高等數(shù)學(以微積分為主)基礎 , 才可能學好大學物理和理論力學 。如果完全不懂微積分 , 那學習理論力學簡直就是寸步難行 。學好了理論力學 , 才可能學好材料力學 。如果材料力學都沒有學好 , 則學習機械原理就是看天書 。機械原理又是機械設計的基礎 。在畢業(yè)從事專業(yè)工作時 , 很少用到微積分 , 但是大量用到機械設計 。看到?jīng)]有 , 一環(huán)扣一環(huán) , 隨便缺一環(huán)都會嚴重影響后面的學習 。微積分最終也就成了機械設計的間接基礎 。其他很多學科 , 特別是理工科 , 也是類似的道理 。在工程實踐中 , 最后的知識形式 , 數(shù)學方面也就以中小學數(shù)學為主 , 甚至最終變成了大與小、多與少的問題 。開會或討論時 , 關注的焦點也往往是值等于幾 , 誰大誰小 , 而不會是一堆公式 。但是 , 很多專業(yè)的術語 , 是非常難以理解的 , 要理解它們那就必須曾經(jīng)以扎實的數(shù)學基礎 , 包括微積分基礎 , 去一步一步做到的 。比方說“無功功率” , 多一點好還是少一點好 , 到底什么意思?百度一下當然可以查到 , 但是如果微積分基礎、電磁學基礎、電工學基礎不扎實 , 理解的也是很膚淺的 。而在工作中 , 一個計算(盡管沒有直接用到微積分) , 一個決策 , 往往就是比的誰理解的更透徹 , 要不然誰都可以做領導 , 做技術骨干了 。再比如現(xiàn)在非?;鸨娜斯ぶ悄?nbsp;, 深度學習 , 機器學習 。深度學習的很多東西都是建立在一種叫做“隨機梯度下降”的算法基礎上的 。我們平時使用深度學習時 , 確實很少直接用到任何的微積分公式 。但是我們卻不得不深刻理解什么叫隨機梯度下降 。而理解它 , 必須有微積分基礎 。你要是不信 , 找一個完全沒有接觸過微積分的人試一下 , 看看能理解多少 。如果理解不了 , 那么在實際選擇深度學習算法時 , 會異常艱難 。因為連原理都沒有搞懂 , 你怎么知道哪種算法更適合 , 參數(shù)怎么調整 。比方說:激活函數(shù)選擇那一種 , 每一層用幾個節(jié)點 , 總共用幾層 , 如何避免過擬合 , 等等 。作出這些選擇時 , 完全沒有直接用到微積分 , 但是用到了“經(jīng)驗” , “感覺” 。這種感覺必然是建立在扎實的數(shù)學基礎上的 。如果沒有這種基礎 , 那么就只是會簡單套用公式(雖然都是初中生就能看懂的 , 除了專業(yè)術語) , 而套用公式 , 除非別人告訴你套哪個 , 否則……只有有扎實微積分、線性代數(shù)甚至概率論基礎 , 才能深刻理解每種算法的適用范圍 , 才能決定套哪個公式 。我們再從另一個角度看待微積分沒有直接應用的原因 。微積分 , 以及其他一些相關的數(shù)學知識 , 數(shù)學思想 , 數(shù)學思維 , 已經(jīng)深刻地與我們的知識結構融為一體 ?;叵胍幌?nbsp;, 小學、初中、高中語文是不是要求背誦一大堆課文 。這么多年過去了 , 除了幾首唐詩 , 試問還有幾篇文章大家還能記???我們日常生活和工作中 , 又用到了幾篇語文的課文原文?但是 , 這些課文應該背誦嗎?當然應該!這些課文 , 后來再也沒有用到過 , 但是它們變成了我們后來的的字、詞、句、篇的組織能力 。我們是在潛移默化中 , 把這些課文消化了 , 吸收了 , 最后失去了原有的形式而已 。說得更通俗一點 , 我們吃食物 , 這些食物變成了身體的一部分 。我們不能因為后來沒有感覺到食物的具體形式 , 沒有看到食物 , 而認為吃食物沒有用 。特別地 , 不能感覺小時候吃的東西沒有用 , 更不能說反正吃東西也就管一兩天 , “早知道以前就別吃東西了” 。微積分也是同樣的道理 , 對于不從事研究的技術人員來說 , 它很少被直接應用 , 但不能說不該學 。它的思想已經(jīng)融入到我們腦海里 。在涉及復雜設計、復雜決策時 , 微積分的思想就會出來幫我們 。我們只是潛意識地在做設計 , 做決策 , 已經(jīng)不知道微積分幫忙的時候 , 到底應用了具體哪個公式、哪個定理 。這就好比說 , 我們長大后 , 可以脫口成章 , 可以順口說一句成語出來 , 但是我們已經(jīng)忘了到底小時候在哪篇課文里學到的成語 。甚至我們都不承認小時候語文學過 , 以為自己天生就有“語感” ??傊?nbsp;, 除了科研人員 , 微積分確實很少直接用于具體計算 , 這是因為它是基礎學科 , 是為專業(yè)技能提供理論支持的 。工程技術人員(建筑、施工、互聯(lián)網(wǎng)、IT、電氣電子、化工、航空航天、生物等等等等) , 如果沒有微積分基礎 , 會影響實際工作中的計算和決策 。其他理工技術性不強的崗位(比如門衛(wèi)、廚師、小商販、藝術家、運動員、一線工人) , 則微積分的作用小一些 。最后需要提醒一下 , 在日常生活中 , 不論是何種職業(yè) , 都不需要用到微積分 。特別是大家熱衷的“買菜問題” 。必須把生活和工作區(qū)分開來 。大學以后學得東西從來都不是主要用來生活的 , 而是用來工作的 。rr其實有 , 只是你不會而已……生活中的計算并不少 , 微積分也有用處 , 但大多數(shù)人不會 , 自然也不會覺得自己吃虧 , 更不會覺得有用了 。最簡單的 , 我們笑話里經(jīng)常說的買披薩 , 12寸沒有了 , 給你換兩個8寸的行不行?這其實就是數(shù)學知識 , 你不會 , 被騙了還美滋滋 。更難一點的 。數(shù)學家王元和妻子買西瓜 , 大西瓜是小西瓜價格的三倍 。王元就和妻子爭論到底買哪種 , 王元認為大西瓜半徑大一半 , 那體積大3倍多一點 , 妻子認為大西瓜瓜皮也厚 , 王元又認為三個小瓜的比一個大瓜的皮還多……你看 , 其實生活中的數(shù)學問題真不少見 , 我們其實每時每刻都在做數(shù)學問題 , 遇到很多選擇 , 其實你都是在做概率問題 , 只是你自己都不會意識到 。遇到兩條路 , 你的第一反應肯定是想想哪一條近的概率更大 。所以我還是這個觀點 , 一門學科有沒有用 , 不是學科本身決定的 , 而是掌握學科的人決定的 。一個不會英語的人永遠也不會想著看英文書 , 同樣一個不會數(shù)學的人同樣也不會想用數(shù)學去解決問題 , 因為他們根本意識不到這是數(shù)學問題!
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