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正如上面所论述的,计算机系的学生学习高等数学:知其然更要知其所以然。你学习的目的应该是:将抽象的理论再应用于实践,不但要掌握题目的解题方法,更要掌握解题思想,对于定理的学习:不是简单的应用,而是掌握证明过程即掌握定理的由来,训练自己的推理能力。只有这样才达到了学习这门科学的目的,同时也缩小了我们与数学系的同学之间思维上的差距。
'2'计算数学基础
概率论与数理统计这门课很重要,可惜大多数院校讲授这门课都会少些东西。少了的东西现在看至少有随机过程。到毕业还没有听说过Markov过程,此乃计算机系学生的耻辱。没有随机过程,你怎么分析网络和分布式系统?怎么设计随机化算法和协议?据说清华计算机系开有〃随机数学〃,早就是必修课。另外,离散概率论对计算机系学生来说有特殊的重要性。而我们国家工程数学讲的都是连续概率。现在,美国已经有些学校开设了单纯的〃离散概率论〃课程,干脆把连续概率删去,把离散概率讲深些。我们不一定要这么做,但应该更加强调离散概率是没有疑问的。这个工作我看还是尽早的做为好。
计算方法学(有些学校也称为数学分析学)是最后一门由数理学院给我们开的课。一般学生对这门课的重视程度有限,以为没什么用。不就是照套公式嘛!其实,做图形图像可离不开它,密码学搞深了也离不开它。而且,在很多科学工程中的应用计算,都以数值的为主。这门课有两个极端的讲法:一个是古典的〃数值分析〃,完全讲数学原理和算法;另一个是现在日趋流行的〃科学与工程计算〃,干脆教学生用软件包编程。我个人认为,计算机系的学生一定要认识清楚我们计算机系的学生为什么要学这门课,我是很偏向于学好理论后用计算机实现的,最好使用C语言或C++编程实现。向这个方向努力的书籍还是挺多的,这里推荐大家高等教育出版社(CHEP)和施普林格出版社(Springer)联合出版的《计算方法(putational Methods)》;华中理工大学数学系写的(现华中科技大学),这方面华科大做的工作在国内应算是比较多的,而个人认为以这本最好,至少程序设计方面涉及了:任意数学函数的求值,方程求根,线性方程组求解,插值方法,数值积分,场微分方程数值求解。李庆扬先生的那本则理论性过强,与实际应用结合得不太紧,可能比较适合纯搞理论的。
'3'也谈离散数学
每个学校本系里都会开一门离散数学,涉及集合论,图论,和抽象代数,数理逻辑。不过,这么多内容挤在离散数学一门课里,是否时间太紧了点?另外,计算机系学生不懂组合和数论,也是巨大的缺陷。要做理论,不懂组合或者数论吃亏可就太大了。从理想的状态来看,最好分开六门课:集合,逻辑;图论,组合,代数,数论。这个当然不现实,因为没那么多课时。也许将来可以开三门课:集合与逻辑,图论与组合,代数与数论。(这方面我们学校已经着手开始做了)不管课怎么开,学生总一样要学。下面分别谈谈上面的三组内容。
古典集合论,北师大出过一本《基础集合论》不错。
数理逻辑,中科院软件所陆钟万教授的《面向计算机科学的数理逻辑》就不错。现在可以找到陆钟万教授的讲课录像,cas。ac/html/Dir/2001/11/06/3391。htm自己去看看吧。总的来说,学集合/逻辑起手不难,普通高中生都能看懂。但越往后越感觉深不可测。
学完以上各书之后,如果你还有精力兴趣进一步深究,那么可以试一下GTM系列中的《Introduction to Axiomatic Set Theory》和《A Course of Mathematical Logic》。这两本都有世界图书出版社的引进版。你如果能搞定这两本,可以说在逻辑方面真正入了门,也就不用再浪费时间听我瞎侃了。
据说全中国最多只有三十个人懂图论。此言不虚。图论这门科学,技巧性太强,几乎每个问题都有一个独特的方法,让人头痛。不过这也正是它魅力所在:只要你有创造性,它就能给你成就感。我的导师说,图论里面随便找一块东西就可以写篇论文。大家可以体会里面内容之深广了吧!国内的图论书中,王树禾老师的〃图论及其算法〃非常成功(顺便推荐大家王先生的〃数学思想史〃,个人认为了解科学史会对我们的学习和研究起到很大的推动作用)。一方面,其内容在国内教材里算非常全面的。另一方面,其对算法的强调非常适合计算机系(本来就是科大计算机系教材)。有了这本书为主,再参考几本翻译的,如Bondy & Murty的《图论及其应用》,人民邮电出版社翻译的《图论和电路网络》等等,就马马虎虎,对本科生绝对足够了。再进一步,世界图书引进有GTM系列的〃Modern Graph Theory〃。此书确实经典!国内好象还有一家出版了个翻译版。不过,学到这个层次,还是读原版好(说实话,主要是亲身体验翻译版的弊端,这个大家自己体会)。搞定这本书,也标志着图论入了门。
离散数学方面我们北京工业大学实验学院有个世界级的专家,叫邵学才,复旦大学概率论毕业的,教过高等数学,线性代数,概率论,最后转向离散数学,出版著作无数,论文集新加坡有一本,堪称经典,大家想学离散数学的真谛不妨找来看看。这老师的课我专门去听过,极为经典。不过你要从他的不经意的话中去挖掘精髓。在同他的交谈当中我又深刻地发现一个问题,虽说邵先生写书无数,但依他自己的说法每本都差不多,我实在觉得诧异,他说主要是有大纲的限制,不便多写。这就难怪了,很少听说国外写书还要依据个什么大纲(就算有,内容也宽泛的多),不敢越雷池半步,这样不是看谁的都一样了。外版的书好就好在这里,最新的科技成果里面都有论述,别的先不说,至少?quot;紧跟时代的理论知识〃。
原先离散数学和数据结构归在一起成为离散数学结构,后来由于数据结构的内容比较多,分出来了,不过最近国外好像有些大学又把它们合并到了一起,道理当然不用说,可能还是考虑到交叉的部分比较多。比较经典的书我看过得应算是《Discrete Mathematical Structures》了,清华大学出版社有个影印版的。
'4'续谈其他的一些计算数学
组合数学我看的第一本好像是北大捐给我们学院的,一本外版书。感觉没有太适合的国产书。还是读Graham和Knuth等人合著的经典〃具体数学〃吧,西安电子科技大学出版社有翻译版。
《组合数学》,《空间解析几何》还有那本《拓扑学》,看这三本书的时候是极其费事的,原因有几点,首先是这三本书无一例外,都是用繁体字写的,第二就是书真得实在是太脏了,我在图书馆的座位上看,同学们都离我做得很远。我十分不自然,不愿意影响同学,但是学校不让向外借这种书(呵呵,说起这是也挺有意思,别人都不看这种书,只有我在看,老师就特别的关注我,后来我和他讲了这些书的价值,他居然把他们当作是震馆之宝,老师都不许借,不过后来他们看我真得很喜欢看,就把书借给了我,当然用的是馆长的名义借出去的。)不过收获是非常大的,再后来学习计算机理论时里面的很多东西都是常会用到的。当然如果你没看过这些书绝对理解不到那个层次。拿拓扑学来说,我们学校似乎是美开设这门课程,但是这门课程的重要性是显而易见的,没有想到的是在那本书的很多页中都夹着一些读书笔记,而那个笔记的作者及有些造诣,有些想法可以用到现代网络设计当中。
抽象代数,国内经典为莫宗坚先生的《代数学》。此书听说是北大数学系教材,深得好评。然而对本科生来说,此书未免太深。可以先学习一些其它的教材,然后再回头来看〃代数学〃。国际上的经典可就多了,GTM系列里就有一大堆。推荐一本谈不上经典,但却最简单的,最容易学的:math。miami。edu/~ec/book/这本〃Introduction to Linear and Abstract Algebra〃非常通俗易懂,而且把抽象代数和线性代数结合起来,对初学者来说非常理想,我校比较牛的同学都有收藏。
数论方面,国内有经典而且以困难著称摹冻醯仁 邸?(潘氏兄弟著,北大版)。再追溯一点,还有更加经典(可以算世界级)并�