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艺术类不用学数学「为什么有的人数学那么好」

时间:2022-12-03 16:37:09 来源:吴国平教育研究社

大家好,艺术类不用学数学「为什么有的人数学那么好」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

一直以来,很多人聚在一起都会讨论这样一些话题:将来参加工作之后,数学跟我有什么关系?学数学是为了什么?作家和艺术家又不需要用到数学,为什么还要去学等类似的言论。

其实当一个人发表或赞同这样言论的时候,说明此人的数学学习,或许仅仅还只停留在加减乘除的表面之上。在绝大部分人的印象里,单方面的认为数学只属于科学领域范围之内的事情,甚至觉得最多就是数学家和数学相关工作有关人员的事情,似乎跟文学艺术等领域毫无关系,这造成很多艺术生、体育生等容易轻视数学,成为一门薄弱学科。

世界千变万化,变幻莫测,一个人若想在繁乱的工作中获取自己想要的东西,那么数学就是最好的工具,因为理性的大脑和超强的逻辑思维能力可以帮助你做到这一切。

数学最大的本事之一就是能把一些影响事物发展的非重要和非本质信息筛除掉,留下有价值的信息,帮助大家能更清楚地找到事物之间的共性和规律。因此,无论是作家还是艺术家,都需要数学,至少你看到的知名作家或艺术家都是逻辑思维能力非常强的人。

在古希腊时期,毕达哥拉斯学派发现音乐与数之间存在着的一种非常奇妙的关系,如每一根振动的弦,都包含着正整数序列,因此他们认为音乐是数学的一部分。

在中国古代,古人采用了“三分损益法”的数学运算原理来发明和研究去制定音律时所用的生律法。

三分损益法又称五度相生律,根据某一标准音的管长或弦长,推算其余一系列音律的管长或弦长时,须依照一定的长度比例,三分损益法提供了一种长度比例的准则。

从这里我们就可以看出,数学与音乐相联系的历史已经十分悠久。

法国著名数学家傅里叶,通过对数学和音乐的研究,他得到了这样一个著名定理:任何周期性声音(乐音)都可表示为形如的简单正弦函数之和。

因此,后世这么评价傅里叶:贝多芬留给后人的只是美妙的音乐,而傅里叶却留给后人的是创造美妙音乐的方法。

傅里叶

运用数学原理,通过对音乐的声音进行分析研究,不仅能帮助艺术家更好认识音乐,也为他们的创作提供了更好的帮助。如大家可以通过现代音响技术听到任何你所希望的音高和音色的声响,它的基本原理就在计算机的帮助下,运用数学处理方法去计算出所需声波的数学描述,再将其转化为声波。

瑞士知名作家和语言学家弗迪南·德·索绪尔,他认为在基本性质方面,语言中的量与量之间的关系可以用数学公式有规律地表达出来。

索绪尔指出语言学就好比一个几何系统,可以归结为一些待证的定理,语言是基于符号及意义的一门科学。索绪尔这一理论,在现代知识体系中被称为符号学。

众所周知,处理符号能力最强的学科就是数学。其实,无论是中文和英语,还是其他语言系统,从数学本质上去分析,都同属于一个“数学公式”。

自从人类发明计算机,直到互联网的普及,人们通过对计算机语言的研究,程序的设计和文字识别计算等,特别是对计算机高级程序语言的研究,更加明确和认识到了数学和语言学之间密不可分的关系,同时也大大促进了数学和语言学的结合,从而形成了一门新兴学科:数学理语言学。

数理语言学(mathematical linguistics),运用数学原理帮助掌握、运用和研究英语等语言的边缘学科。

应用数学思想和数学方法来研究语言现象的一门新兴的语言学科,它使语言学与现代数学、计算机科学、控制论以及人工智能等学科发生密切的联系,如研究各种人工语言(计算机语言等)。

因此,数理语言学这一门学科主要是用数学方法研究语言现象,并加以定量化和形式化的描述。

中国数学家李贤平就曾用数理语言学对《红楼梦》进行研究,发现一个非常有价值的信息,这对当时全世界研究《红楼梦》的工作者可以说是一个震撼。

在早期,一般人都认为《红楼梦》的前八十回是曹雪芹作,而高鹗续作后四十回。在1987年的美国威斯康星大学,李贤平结合计算机技术的模式识别法和统计学当中的探索性数据分析法,对《红楼梦》进行统计分析和风格分析之后,提出了一个全新观点:

曹雪芹据《石头记》写了《红楼梦》的前八十回,内容上有增删,其中插入他早年写的小说《风月宝鉴》,并增添了许多具有深刻内涵的内容;

曹雪芹在全书尚未完成之前就突然去世,曹家亲友在搜集整理原稿并加工补写《红楼梦》后四十回。

这一研究结果的发现和公布,使“曹雪芹作前八十回,高鹗续后四十回”的传统观点受到严重挑战。

无论是音乐还是语言都与数学息息相关,其实像绘画和雕塑等领域同样与数学密不可分,它们都包含了很多数学原理。

​早在15世纪,艺术家们就认识到一点:如果想在二维的画面上真实地再现三维的现实世界,必须结合几何学原理才能够实现。

基于这一原理,艺术家和数学家们通过对古希腊或罗马学者所创造的透视理论进行研究分析,最终找到解决这一问题的方法,并由此创立了数学透视学。

透视学一般指各种空间或线性表现的方法,合乎科学规则地再现物体的实际空间位置,通过再现空间的线性透视和其他科学透视,系统总结研究物体形状变化和规律的方法,而透视学对绘画者和设计者的重要性,就不用多说了。

西班牙画家毕加索被誉为是当代西方最有创造性和影响最深远的艺术家,是20世纪最伟大的艺术天才。值得注意的是毕加索等人代表了立体主义,他把自然物体形象分解为几何切面,并相互重叠,加以主观的重新组合,又发展到在一个画面上同时表现几个不同方面。

毕加索

这些画家的风格,都是受到了数学原理和思想方法的影响,成为新的的美术流派。

在近代,随着计算机技术的不断发展,互联网的进一步普及,绘画和与电脑的结合也越来越密切,如三维立体绘画计算的普遍运用,其理论基础就是数学。

以分形艺术为代表的现代计算机图象学,能很好展示一些现实不存在,但形态逼真、艺术感强、超越现实、充满魅力、现象力丰富的分形艺术图形,其理论基础就是分形几何学。

分形几何学是一门以非规则几何形态为研究对象的几何学,它从某种角度上来讲“抛弃”了传统几何给人带来呆板、严肃的感觉,使枯燥的数学不再仅仅是抽象的哲理,而是具体感官能感受的到存在,因此分形几何又称为描述大自然的几何学。

分形艺术的出现,对很多领域都产生了重要的影响,如建筑设计、绘画、广告设计、雕塑、装璜、印染工业等。

对于数学的作用或伟大,我们无法在一篇文章里全部详细讲完,但可以通过一二来感受其伟大。

学好数学,用好数学,将来的你不会后悔。


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