这个被称为20世纪最伟大人物的最强理科生,到底有多强,你根本不了解
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從素有“計算機界諾貝獎”之稱的圖靈獎,距離現在已經走過了半個多世紀。在這50多年間,誕生了幾十位頂尖的計算機科學家以及幾十項科技成就。
從智能設備到5G,從無人車到AI,在計算機的進化版圖中,計算機從一個抽象的概念,變成我們身邊觸手可及的事物,深刻的改變了我們的生活。
而這一切的發展,幾乎都沒有逃過“人工智能之父”圖靈的預料之中。
圖靈從16歲,就開始研究愛因斯坦的相對論,并在1931年,成功考入劍橋大學國王學院,正式開始他的數學生涯。
同時間,圖靈受到了馮·諾依曼影響,開始對量子物理學核心的數學原理感興趣。
馮·諾依曼
后期,圖靈從在普林斯頓大學攻讀博士到回母校任教,在這短短的時間內,發表了好幾篇非常有分量的論文,不僅贏得了外界的贊揚,還得到了馮諾依曼的認可,甚至馮諾依曼還由此提出了“存儲程序”的概念。
1936年,圖靈向倫敦權威的數學雜志投了一篇題為《論數字計算在決斷難題中的應用》的論文。正是在這篇具有重要意義的論文中,圖靈開始提出著名的“圖靈機”(Turing Machine)的設想,給“可計算性”下了一個嚴格的數學定義。
圖靈機
論文中闡述的圖靈機理論,是一個思想模型。意思是,可以制造一種,看似非常簡單,但運算能力非常強悍的裝置:
裝置由一個控制器和一根假設兩端無界的工作帶(起存儲器的作用)組成。工作帶被劃分為大小相同的方格,每一格上可書寫一個給定字母表上的符號。控制器可以在帶上左右移動
這一個理論可以說奠定了整個現代計算機的理論基礎。在一定程度上,這個理論解決的不僅僅是純數學領域上的基礎理論問題,理論上也證明了研制通用數字計算機的可能性。
而“圖靈機”在電腦史上,也與“馮諾依曼機”齊名,永遠載入計算機的發展史中。
然而,第二次世界大戰的爆發打斷了圖靈的正常研究工作。圖靈被派往戰時的英國情報破譯中心,專注于破譯當時被截獲的德國軍事情報。
當時德國軍事情報有一個機密性非常強的通行密碼機“謎團”?(Enigma),德國方面一直對這種密碼設備信心十足,因為他們認為,要想破譯謎機幾乎是不可能完成的任務。
謎團密碼機
事實上,這個密碼機的確讓情報中心十分頭疼,花費了無數的人力也無法破解。
圖靈接到這個任務后,率領著近200名研究人員,夜以繼日的進行破解。終于憑借著自己的天才設想,設計出了一款破譯機。
盡管至今沒有人能搞懂圖靈究竟如何指揮這臺機器,但憑借著強大的破譯機器,德國軍方在二戰期間幾乎所有等級的通信加密系統均被一一破解,更允許己方對電報進行篡改、偽造,從而扮演起一個“雙重間諜”角色,強有力的打亂了德國的戰爭攻勢。
密碼破譯機
圖靈也因此參與了世界上最早電子計算機的研制工作。并在二戰結束后, 獲得了當時政府的最高獎項——大英帝國榮譽勛章(O.B.E.勛章)。
1946年,在當年情報中心破譯小組的紐曼博士的提議下,皇家學會在曼徹斯特大學大學一個簡陋的實驗室,開始著手開設電腦實驗室,而這個實驗室,在圖靈的加入后,正式成立。
而正是這個簡陋的實驗室,在1948年,造出了第一臺能完全執行存儲程序的電子計算機的模型(用陰極射線管來解決存儲問題,能存儲32個字,每一字有32位字)
馮·諾?依曼曾不止一次地說過,圖靈是現代計算機設計思想的創始人。盡管馮·諾依曼是當之無愧的"電子計算機之父"。但事實上,圖靈最著名的,是他有著“人工智能之父”的桂冠。
早在1943年,圖靈就曾遠渡重洋去往貝爾實驗室,交流電子語音加密技術的時候,就發現自己與克勞德香農在研究上意外的一致:
它們都證明了采用簡單二進制指令操作的機器不僅可以用于解決數學問題,同時也適用于所有的邏輯問題。由于邏輯是人腦思維的基礎,因此機器在理論上可以模仿人類的智能。
機器不僅可以按照人類給出的指令進行工作,還可以從經驗中學習,同時不斷完善自己的指令,把它看成是機器擁有智能的表現。這就是機器學習的原形。
這就意味著,機器也許有一天可能會像人類一樣思考。這一點引起了當時人們的不安和恐慌。
克勞德·香農
1950年,圖靈正式發表了題為《計算機器與智能》的這一劃時代論文,并向大眾聲明:
機器能思考嗎?
在這個論文當中,圖靈提出了人工智能的最初設想:如果一臺機器輸出的內容和人類大腦別無二致的話,那么我們就沒有理由堅持認為這臺機器不是在“思考”。
這個模仿測試,也就是后來著名的“圖靈測試”:
指測試者與被測試者(一個人和一臺機器)隔開的情況下,通過一些裝置(如鍵盤)向被測試者隨意提問。
進行多次測試后,如果有超過30%的測試者不能確定出被測試者是人還是機器,那么這臺機器就通過了測試,并被認為具有人類智能。
圖靈也因此,被稱為“人工智能之父”。
盡管艾倫·圖靈出生在文化水平和科技水平遠不如今日的時代,但這并不影響他成為今天最偉大最值得紀念的人之一。可以說,他為計算機領域奠定了不可埋沒的基礎,沒有他,就沒有計算機的今天。
其實我們往回看,相比于其他數學家的成長軌跡,圖靈并沒有特別明顯優勢的家庭環境,只是祖父是曾獲得劍橋大學數學榮譽學位,然而他父親的數學才能卻平平無奇。圖靈的家庭教育,其實對他以后在數學及計算機方面的成就并沒有多少幫助
劍橋大學
圖靈對科學的啟蒙與成長,更多的是來自于自身對科學探索的興趣。值得一提的是,圖靈尤其熱衷于在平常的生活中尋找各種科學知識。
圖靈曾說:“我似乎總想從最普通的東西中弄出些名堂。”平時就連和小朋友們玩足球,他也能并不喜歡去出風頭,只喜歡在場外巡邊,因為這樣能有機會去計算球飛出邊界的角度。
反觀我們的孩子,在他們小學低年級時,還是有很多孩子喜歡數學的。但是,隨著難度加大,越來越多的孩子開始對數學失去了興趣。到了初中、高中,數學慢慢地就變成了一些孩子心中無聊難懂的科目了。
華羅庚說:“新的教學方法和概念,常常比解決數學問題本身更重要。”
華羅庚
數學本身相對其他學科,就是一個比較枯燥抽象的學科,不容易被人所理解,我們的老師在教導學生的時候,往往還更注重解題技巧,如何得分,這就造成孩子對數學的學習越來越抗拒。
而這套由多次獲得“韓國出版文化大獎”“韓國教育產業大獎”“韓國優秀童書獎”的由韓國托爾斯泰出版社出版的《嗨,小學數學!》則完美的解決了這一點。
《嗨,小學數學!》與孩子們的日常生活聯系起來,把數學概念融入其中,能夠更好的解決數學難題!
這套書由數十位專業作家和一流的繪畫團隊傾力打造,是韓國數學教育學會支持的,高等學校模范教科書研發人,所權威審訂。
Part.1?內容涉獵廣,基本涵蓋小學一到六年級數學知識點
基本涵蓋小學階段數學概念,并且與教材知識點匹配,分類更細。
1
六個級別的等級對應
這套書一共有六輯,對應小學1~6年級。與小學統編一到六年級數學教材內容高度契合。這是每一輯與數學教材的對應表。
2
知識點系統分類
這套書把小學數學知識,分為:數字與演算(22本)、圖形(12本)、測量(11本)、規律性(6本)、概率與統計(6本)這5部分進行講解,將數學知識系統化、條理化,讓孩子更有針對性地閱讀。
在每一本的封面右上角會清楚標注出該本書知識點的所屬分類,一目了然。
3
書本編排邏輯清晰
每本故事書的結構都是3塊:概念知識目錄、故事、概念的鞏固和延伸。
1、概念知識目錄
講故事之前,書里會把書所涉及的具體的數學知識點列出來。讓孩子更好的在后面的故事學習中,進行知識點對照。
比如第一輯中的《去游樂場玩》這一本。
它講的是測量中的“貨幣”,他里面涉及6個具體的貨幣知識點,在一開始就排列出來,讓孩子對知識點一目了然:
2、故事環節
接著就是進入故事的世界,讓孩子在熟悉的場景中,高效的閱讀,快速的理解知識點。
比如貨幣的價值大小,故事情節通過不同種類的門票價格來體現,主人公要買一種劃算的票,不同票價的比較就是貨幣價值的大小判斷。
3、數學概念的鞏固和延伸
故事學完之后書里會針對知識進行鞏固、延展內容補充。這樣數學概念就不再是單一的抽象知識,而是立體的。
比如貨幣這本中講了很多跟貨幣有關的經濟知識,里面用舉例等方式詳細向孩子解釋貨幣產生的原因,什么是匯率、什么是兌換等。
Part.2?全方位鍛煉 知識難點不再難
這套書雖然是跟數學有關的書,但它編排的非常用心,通過這本書,不僅可以讓孩子更好的掌握數學的相關知識點,還能訓練孩子的數理思維能力和閱讀能力。
我們孩子的教材相對枯燥,難理解。如果孩子在課堂上沒能理解掌握,就會產生畏難情緒。
而這套書就能通過生動的故事,把他們都融進了一個個生動有趣的故事里,通過有趣的故事,激發孩子對數學的興趣,從而更好理解數學概念。
比如這套書中對進退位知識難點的講解,就非常有意思,輔導孩子學習的家長也會覺得講解的很妙:
教材中關于比和比例的知識是從理論角度展開的,難以理解,《嗨,小學數學》就通過《露露和麗麗的檸檬果汁》這個故事,讓孩子對數學概念一點就透:
將抽象枯燥的數學知識融入孩子們喜歡的童話、故事中,將知識點與故事完美融合,讓孩子跟隨一個個主角步入數學樂園,掌握數學學習方法,感受數學的奧妙和無盡樂趣。
全套6本書書一共包含57個故事,孩子從故事的閱讀中去找需要解決的問題,這就要求孩子一定要仔細閱讀,捋順邏輯:
而與它相關的,孩子需要了解和掌握的配套知識一并都做了詳細的解釋。這些擴充的知識面非常廣,涉及經濟、歷史、神話等等。
Part.3? 練習冊設計用心,邊學邊練效果加倍
結合故事,配套練習。隨書附贈超值同步練習冊,一個故事配套一套練習題,讀完故事做練習,一邊了解知識,一邊鞏固復習,穩扎穩打,進一步鞏固數學概念。
在每個等級中都配有一本同年級的練習冊,題目與故事是一一對應的。每個故事的練習題都分成兩部分:概念了解和概念鞏固。
比如第五輯中容積的練習題。練習題開始前會把對應的圖書和知識點標出,方便對比。還有“學習目標”用來對比知識概念是否掌握。容積里一共有4個知識點要掌握。
練習題的題型也是多種多樣,題目設計的很有趣。
有涂色題:
有迷宮題:
有連線題:
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的这个被称为20世纪最伟大人物的最强理科生,到底有多强,你根本不了解的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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