如何解決讓北京市政府頭疼不已的堵車問題?如何合理調配日漸繁復的空中航線?如何讓有限能源發揮最大效率且更加環保?這些看似和數學毫無關系的社會生活難題在馬丁·格瑞切尓教授的眼里全部都可以用數學解決。
10月9日,國際數學聯盟秘書長、柏林Zuse研究所所長、德國柏林工業大學馬丁·格瑞切尓教授做客南開名人講座,為學生帶來一場題為“數學妙用”的報告。南開大學校長龔克出席并致辭,原校長侯自新,中國科學院院士龍以明、陳永川,國際交流處,數學學院負責人一同參加。講座由南開大學陳省身數學研究所所長扶磊教授主持。
龔克代表南開大學對格瑞切尓教授的到來表示熱烈歡迎,并希望他今后常來南開做客。龔克說,對于南開大學以及全體南開學生來說數學都是一項非常重要的基礎教育。南開數學有著優良的傳統,南開的數學訓練也是南開教育中的一個強項,希望在新時期,南開優良的數學傳統能夠得到更好地繼承和發揚,真正成為南開教師以及每一個南開學生的強項。希望學生們在講座中更活躍、更主動地與martin教授展開交流,獲得更多的收獲和啟發,進而在今后學習過程中更多地發現數學的妙用。
講座中,格瑞切尓從實際工業應用的角度告訴學生們如何發現有價值的數學問題,從而解決人們生產、生活的實際需求。他的學生遍布生命科學、公共交通、電子通訊、港口運輸、金融等工商業各個領域。
什么叫有用的數學?這與大家從書本中學來的數學基礎知識有很大區別。格瑞切尓教授舉了個簡單的例子,學過微積分的我們都知道這樣一個定理:緊集(比如[0,1]閉區間就是一個緊集)上的連續實函數都有最大值與最小值。這個定理在整個數學理論中起了相當大的作用,它是個好的定理。但是,它沒有告訴我們在哪里取到最大值與最小值。然而,在實際應用中,人們卻急切需要知道如何取到最值!從這個角度講,這個定理就不是一個有用的定理。
格瑞切尓說:“有用的數學幾乎全部來自人們日常生活中的小需求。手機通訊、電子郵箱、醫療中的CT檢測等都離不開數學,數學的應用甚至處于核心地位。這些都是有價值的數學問題的來源。”這些需求中的數學問題往往更為復雜、精妙,限制條件非常多,沒有課本習題那么理想化,但是解決這些問題對改善我們的生活會有非常大作用。比如,交通問題,這直接影響人的生活質量和幸福感,這一點,生活在北京的人們深有體會。這個問題轉化為數學問題之后,就是線性規劃問題。格瑞切尓教授在這些方面曾有過杰出的成果,目前整個德國都在使用的公共交通模型就是他的團隊做出。
“研究數學的學生要多與其他學科的人交流,這樣你就能夠知道他們需要解決什么樣的問題。而你就可以用敏銳的數學思維發現這些實際問題背后的數學邏輯,進而用你所學到的數學知識去解決這個問題。這比做出一兩道數學難題來得更有用。”martin說。
馬丁·格瑞切尓教授曾負責德國研究基金會(DFG)Matheon研究中心的“數學核心科技”項目。他的科研成就曾獲得德國和國際的嘉獎。主要研究領域為離散數學、最優化和運籌學,特別專注于實踐中困難組合優化問題的有效算法設計。(記者 吳軍輝)
實習編輯 艾希