- •Глава I 11
- •§1. Формирование числовых систем 11
- •§2. Аксиоматическое обоснование евклидовой геометрии. 27
- •Вводная глава.
- •Назначение знаковых языковых систем
- •1. Язык как инструмент интеллекта
- •2. Функциональные свойства языковых систем
- •Пример 2
- •Пример 5. Система знаков представляющих музыкальные звуки называется нотами и формирует язык музыки.
- •4. Основные языковые понятия
- •3. Определение и примеры языковых систем
- •Рассмотрим некоторые примеры языковых систем. Пример 1
- •5. Предметное назначение языковых систем
- •6. Цели краткого курса математики для гуманитариев
- •7. Вопросы и задания к теме «Назначение знаковых языковых систем»
- •Построение множества рациональных чисел.
- •Вывод 1.
- •Замечание 1.
- •Аксиомы операции умножения.
- •Задача 2.
- •Вывод 2.
- •Аксиоматическое построение множества действительных чисел.
- •Аксиома непрерывности Кантора.
- •Определение 2.
- •О представлении действительных чисел.
- •Задача 3.
- •Языковые свойствах числовых систем.
- •3. Десятичная (и вообще, любая k-ичная) знаковая реализация действительных чисел изоморфна геометрической реализации действительных чисел в виде отрезков прямой.
- •Вопросы и задания к теме «числовые системы».
- •§2. Аксиоматическое обоснование евклидовой геометрии.
- •2.1. О “Началах” Евклида.
- •2.1.1. Структура «Начал» Евклида
- •2.1.2 Историческое значение «Начал» Евклида
- •2.1.3 Историческое развитие дедуктивной схемы «Начал» Евклида
- •2.2 Аксиоматика д. Гильберта(1862-1943)
- •2.2.1 Группа 1. Аксиомы соединения.
- •2.2.3 Группа 3. Аксиомы конгруэнтности.
- •Вывод 2.
- •2.2.4 Группа 4. Аксиомы непрерывности.
- •Замечание 2.
- •Замечание 3.
- •Вывод 3.
- •2.2.5 Группа 5. Аксиома параллельности (евклидовой геометрии).
- •Замечание 4.
- •2.3 Два недостатка аксиоматики д. Гильберта.
- •2.4 Структурный характер аксиоматики д.Гильберта
- •2.5. Вопросы и задания к теме «Аксиоматическое обоснование евклидовой геометрии».
- •§3. Структура векторного пространства.
- •3.1 Модель направленных отрезков.
- •Сложение обладает свойствами:
- •Свойства операции умножения:
- •Определение.
- •3.2 Построение арифметической модели векторного пространства направленных отрезков
- •Теорема размерности.
- •Вывод 1.
- •Вывод 3.
- •Вывод 4.
- •3.3 Определение и примеры абстрактного векторного пространства.
- •Пример 1.
- •Пример 2.
- •Определение абстрактного векторного пространства.
- •Следствие.
- •3.4 Аксиомы скалярного произведения векторов.
- •Следствие.
- •Следствие.
- •Определение n – мерного евклидова векторного пространства.
- •3.5 Вопросы и задания к теме «Структура векторного пространства»
- •§4 Модель Вейля евклидовой геометрии.
- •4.1 Арифметическая модель трехмерного евклидова пространства.
- •Определение.
- •Вывод 1.
- •Вывод 2.
- •4.2 Арифметическая модель многомерного евклидова пространства
- •Вывод 3.
- •Замечание о схеме г.Вейля.
- •4.3. Вопросы и задания к теме «Модель Вейля евклидовой геометрии»
- •§ 5. Модель а. Пуанкаре плоскости Лобачевского.
- •5.1 Основные понятие модели а. Пуанкаре плоскости Лобачевского.
- •V’. Аксиома параллельности Лобачевского.
- •Определение плоскости Лобачевского.
- •С ледствие 2.
- •2. Взаимное расположение прямых в плоскости l2.
- •3. Перпендикуляр к стороне угла.
- •5. Четвертый признак конгруэнтности треугольников.
- •Вывод 2.
- •5.3 Научная значимость открытия геометрии Лобачевского.
- •Вывод 3.
- •5.4 Вопросы и задания к теме «Модель Пуанкаре плоскости Лобачевского»
- •Следствие 2. Задание отношения эквивалентности на некотором множестве равносильно разбиению этого множеств на непересекающиеся подмножества.
- •6.2 Понятие математической структуры.
- •Замечание 1.
- •6.4 Формальная и содержательная аксиоматики, аксиоматические теории и математические структуры.
- •Вывод 1.
- •Вывод 2.
- •Определение.
- •6.5 Изоморфизм.
- •Пример 1.
- •Определение изоморфизма.
- •6.6 Вопросы и задания к теме «Математические структуры и аксиоматические теории».
- •§7 Требования, предъявляемые к системам аксиом.
- •7.1 Непротиворечивость системы аксиом.
- •Вывод 1.
- •7.2 Независимость аксиоматической системы.
- •7.3 Независимость аксиомы параллельности.
- •Замечание 1.
- •7.4 Дедуктивная полнота и категоричность системы аксиом.
- •Определение (дедуктивной полноты).
- •Определение (категоричности).
- •7.5 Историческая роль V постулата Евклида в развитии оснований математики.
- •7.6 Вопросы и задания к теме «Требования, предъявляемые к системе аксиом»
- •§8 Смысловой анализ текстовых продуктов.
- •8.1 Понятие смыслового анализа текстового продукта.
- •8.2 Языковые свойства имен объектов.
- •8.4 Понятие искусственного языка.
- •8.5 Понятие и анализ парадоксов.
- •8.6 “Ахиллес и черепаха”.
- •8.7 Парадокс пустого множества.
- •8.8 Парадокс конечной достижимости в очереди.
- •8.9 Противоречивость в дедуктивных схемах
- •Пример .
- •8.10 Вопросы и задания к теме «Смысловой анализ текстовых продуктов»
- •9.2 Относительная частота и вероятность случайного события.
- •9.3 Классическое определение вероятности.
- •9.4 Вопросы и задания к теме «Понятие вероятности случайного события»
- •Моделирование случайных событий случайными величинами.
- •10.1 Понятие случайной величины.
- •10.2 Геометрические вероятности.
- •1. Игра « Мексиканский ковёр».
- •2. Задача о встрече.
- •10.3 Парадокс Бертрана.
- •10.4 Условия корректного моделирования случайного события
- •10.5 Вопросы и задания к теме «Моделирование случайных событий случайными величинами»
- •Заключение
- •Обозначения.
- •Литература
5. Предметное назначение языковых систем
Каждый предмет (литература, математика, астрономия, экономика и т. д.) имеет свой язык. Разные модели одного предмета имеют разные языки, например:
литературное произведение на русском и английском языках;
геометрический и координатный языки в математических моделях;
геометрическая и аналитическая теории дифференцирования и интегрирования, и т. д.
Каждый из этих предметов и каждая из предметных моделей являются реализацией процесса мышления в виде языковой модели текста. Поэтому текст можно считать основным продуктом интеллектуальной деятельности. Следовательно, исследование интеллектуального уровня умственной деятельности и реализации интеллектуальных функций – это исследование языковых знаковых продуктов.
Вывод.
Сущность языковых систем состоит в том, что закономерности интеллектуальной деятельности, отражающие мыслительные процессы в некоторой предметной области, реализуются в законах организации текстовых структур, несущих специфику данной предметной области.
А каковы общие закономерности знаковых языковых систем, представляющих интеллектуальную продукцию в текстовой форме? Имеют ли они общую природу независимо от предметной области?
Ответы на эти вопросы невозможны без анализа современных научных направлений, синтезированных исследованиями в психологии, лингвистике, математике, физики информационных процессов и др. и фактически подводит нас к проблеме моделирования смысловых отношений в знаковых системах, представляющих тексты.
В историческом плане работа в этом направлении только начинается. Впереди – открытия, которые помогут нам осознать закономерности функционирования интеллектуальных систем посредством изучения текстовых структур – основного интеллектуального продукта. С современным состоянием исследований в этом направлении можно познакомиться по трудам научных конференций, ссылки на которые можно найти в интернете по ключевым словам.
6. Цели краткого курса математики для гуманитариев
Данное учебное пособие выполняет скромные функции семестрового курса математики, читаемого на гуманитарном факультете НГТУ.
Первой целью курса является знакомство с идеями и методами формирования математических языковых систем как инструментов реализации и оптимизации интеллектуальных функций в области математического предмета.
Автор считает, что математические тексты и структуры в определённом смысле являются образцами организации языковых систем, призванными создавать простейшие интеллектуальные продукты. Насколько значительна роль математических стереотипов в исследовании общих текстовых структур, автору неизвестно. Очевидно лишь то, что рождение новых информационных технологий и автоматизация интеллектуального труда требует ревизии понимания назначений многих сложившихся языковых систем в науке и практике, и соответствующие исследования лежат в пересечении гуманитарных и естественных наук.
Мы будем знакомиться с математикой, как с искусственным языком, и рассматривать математический язык в качестве интеллектуального ремесла. Поэтому достижение поставленной цели проходит через демонстрацию этого ремесла на примерах, доступных при начальном изучении числовых и геометрических структур.
Второй целью изучения математики следует считать обоснование того факта, что математика является искусственной составляющей естественного человеческого интеллекта, развиваемой самим интеллектом для оптимизации своей деятельности.
Если считать, что одна из целей развития информационных технологий есть автоматизация интеллектуального труда, то мы с необходимостью признаем, что возможность компьютерного оперирования «образами» связана с преобразованием образов человеческих мыслей на язык отношений в определенных математических структурах. Поэтому, для начала, необходимо ответить на следующие вопросы:
Как возникают математические структуры и что это такое?
Как устроены такие структуры и как они функционируют?
Изучению этих вопросов мы посвящаем первую и вторую главы, названных нами, соответственно, «формирование числовых и геометрических систем» и «структурные свойства аксиоматических теорий».
Ответ на поставленные вопросы позволит обнаружить ограниченность применения дедуктивных схем моделирования окружающего нас мира и с необходимостью прийти к моделям случайных событий. Этой теме посвящена третья глава «Математическое моделирование случайных событий».
В конце курса в заключении подводятся итоги в виде достигнутых целей и ответов на поставленные вопросы, о которых можно говорить только после ознакомления с данным курсом.
