ermouth: (Default)
[personal profile] ermouth

Есть такая изумительная и активно цитируемая работа о шестикласснике Бенни, который вывел собственный набор правил для прохождения школьных тестов по простым дробям. Любопытно, что Бенни демонстрировал прекраснейшие результаты, наглухо не понимая, что такое дроби.

http://www.wou.edu/~girodm/library/benny.pdf

Что особенно любопытно, правила Бенни более-менее чёткие, хотя выглядят они дико. Ещё более любопытно, что если выкинуть подлежащую математическую абстракцию, его схема манипулирования символической системой из чисел, точек и горизонтальных линий ничем не хуже любой другой, дающей на такой же выборке аналогичную плотность правильных ответов.

Китайская комната, во всей красе.

Бенни описывает свои ощущения от тестов как wild goose chase, на русский я бы это перевёл как “бесполезная движуха”. То-есть это такая игра, в которой основной результат вовсе не понимание, а проходной балл. Иными словами, основной стимул – как можно быстрее дать правильный ответ.

Забавно, что даже изучения корректных школьных правил операций с дробями вполне соответствует этому описанию. Простые дроби как понятие настолько шире того, что изучается в школе, что я до сих пор не могу сказать, что понимаю их роль в окружающей реальности с устраивающей меня полнотой. Восприятие дробей как просто способа записи рациональных чисел вообще невыносимо куцее.

Набрёл я на этот пример с правилами Бенни в рамках диалога и размышлений о подходах работы абстрактного генератора программ по нечёткому заданию.

Затрудняюсь точно описать выводы. Как минимум, теперь я уверен, что подход, связанный с “охотой” на решение, выражаемое в рамках замкнутой символической системы, не очень то уместен как генерализованный для нейросетей.

Несмотря на такую “не совсем подходящесть”, люди этот способ применяют повсеместно – и весьма в целом успешно. И я никак не могу придумать хотя бы намёк на метод, позволяющий отделять задачи, к которым можно с приемлемой вероятностью получить ответ таким способом, от задач, к которым этот способ неприменим совсем.

Понятно, что способ начинает давать ложные результаты при расширении выборки – но мы склонны патчить имеющиеся правила (как Бенни), а не искать более общую закономерность.

Ну и related video вот, Алан Кей рассказывает про важность простоты. Там в начале хороший пример в тему – про Птолемееву систему мироустройства.

Date: 2016-08-09 09:30 pm (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
Правильно и делал, в школьном курса химии первые два года – это большей частью вообще схоластика. Полюбуйся вот, как выглядят олимпиадные задания по химии для 8 класса http://www.chem.msu.su/rus/olimpiad/61/zadachi-i-reshenia-08.html

Date: 2016-08-09 09:42 pm (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
Да, пичалька.

Кстати, в тему: задачи геометрии (найти какую-нибудь там длину биссектрисы) я нередко решал системой алгебраических уравнений на декартовой плоскости. Учительницу это бесило, но она была достаточно умна, чтобы разбираться в моих решениях, так что баллы не снижала. Но это был явный читинг, потому что я пускал по бороде все эти новые "полезные теоремы" которые мы проходили.

В какой-то момент я научился пользоваться теоремами, просто научился мысленно строить граф, что из чего выводится, и делал быстро-быстро обход графа, чтобы получить то, что мне нужно. Это полезный подод с точки зрения развития логики логики (формальная система: аксиоматика, теоремы, выводимость, доказательства), но бесполезный с точки зрения математики (не даёт понимания сути, моделирования).

Школьная стереометрия была для меня намного проще, потому что, видимо, 3D-моделирование настолько трудно даётся средним людям, что большинство задачек решались на одной лишь способности смоделировать фигуры мысленно и построить правильные проекции.

Если говорить про успешные и неуспешные способы, применявшиеся в школе, чтобы развивать мышление, то, по-моему, лучшее, что давали - это на курсе физики. Там не гнушались задачами с лишними или недостаточными условиями (реальность, ёпть, может быть и вот такой, привыкай), и всё обучение сводилось к развитию способностей моделирования + пониманию физики, сути процессов. Нередко одну задачу моделировали разными способами, вот это было супер-полезно, т.к. позволяет концептуализировать понятие "модели", отделив её от "физического смысла задачи".

Date: 2016-08-09 10:02 pm (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
Я про физику тебе не ответил выше, потому что сразу споткнулся и задумался.

Вот тебе простой вопрос насчёт «пойти от физики»: попробуй впихнуть в моделирование через простую физику факториал, например (как понятие). Специальные функции из матфизики (гамма и всё, где она проявляется) не берём – это усложнение понятия.

Date: 2016-08-09 10:36 pm (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
С лёгкостью не впихнуть, но с другой стороны раз его трудно моделировать (вернее: трудно представить себе физический процесс/физический смысл чего-нибудь, чтобы описывалось факториалом), то это вообще-то сложное понятие, не так ли? Например, от простых полиномов и степенных функций легко брать log10. Попробуй возьми log10(N!). Явно уже не школьный курс :)

Физический подход к факториалу - это, например, не считать, что количество разных перестановок N предметов, так уж случайно получилось, исчисляется N-факториалом, а именно определить факториал через перестановки. Вот есть физический процесс: случайная перестановка N предметов. Давай предскажем, с какой вероятностью она совпадёт с заданной. Берём 1 делим на общее количество перестановок. Обозначим его за N!, теперь попробуем осмыслить это и сосчитать, сколько это :)
Edited Date: 2016-08-09 10:36 pm (UTC)

Date: 2016-08-09 11:34 pm (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
То-есть, ты вводишь в свою модель «"простая" физика + "простая" геометрия + логика» ещё одно базовое понятие – факториал. В первом приближении прокатывает, но я ещё подумаю над контрпримером.

Мне всё равно кажется, что этого набора недостаточно для доказательства сохранности предсказательной силы какого-то конечного приближения системы, расширяемой произвольно. Скорее всего формулирую криво (если не вовсе чушь пишу), но затрудняюсь точнее сформулировать.

Посмотри плз хотя бы по диагонали Robertson-Seymuour theorem и Friedman‘s grand conjecture – может, тебя натолкнёт на какие-то мысли.

Date: 2016-08-10 06:36 pm (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
Не совсем. Это не базовое понятие, это понятие второго порядка, собираем более сложные фигурки из лего. Аналогично, скажем, понятию "кинетическая энергия". С ней можно работать (и решать полезные задачи), не зная точной формулы через массу и скорость, а зная лишь соотношение с другими интересными величинами (напр., с величиной момента). В ньютоновской физике базовыми понятиями будут масса и время.

Через количество/вероятность перестановок можно вычислить родственные вещи, скажем, количество сочетаний или выборок, при этом не зная как свести факториал к числу.

С другой стороны, свести его легко, тем же физическим моделированием - находим способ, как сгенерировать эту случайную перестановку, и сразу становится понятно, как считать: например, индуктивно: у нас уже есть случайная перестановка длины N-1, новый элемент можно вставить в N равновероятных мест. Отсюда при переходе к N идёт увеличение числа исходов в N раз. Получаем N! = N * (N-1)! это уже практически расчёт факториала.


Но я, кстати, не спорю с твоей основой мыслью - с тем, что подход, завязанный на поиск аналитического (символьного) решения обречён на провал во многих практических задачах. Символьная апроксимация - это творческий процесс. Поиск/построение модели.

Моя же мысль была в том, что в школе куда проще и правильнее объяснять абстракции через модели реальных, физических процессов, а не просто как случайное порождение новых символов на основе уже известных символов.

Посмотри плз хотя бы - подумаю на выходных. Бегло за работой не получается.

Date: 2016-08-10 09:07 pm (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
> будут масса и время

Расстояние ещё.

> Это не базовое понятие, это понятие второго порядка

В предлагаемой тобой системе правил всё таки, видимо, базовое – если мы берём конечные системы.

> BWV 578

Ага, оно у меня в плейлистах последние лет 20 – только мне под это не думается. Баха мы уже обсуждали лет несколько назад, кстати )

Date: 2016-08-10 09:36 pm (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
> Расстояние ещё.

Да, конечно. Я не претендавал на исчерпывающий список.

Правда, расстояние больше похоже на вторичную вещь (одно из свойств отношения объектов в евклидовом пространстве). Само пространство было бы базовым понятием.

Вот тут ещё про материальную точку напоминают:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0


> В предлагаемой тобой системе правил всё таки, видимо, базовое – если мы берём конечные системы.

Мне кажется, тут некоторая путаница из-за того, что мы не рассматриваем математическую модель как отдельную систему.

Между физическим миром и моделью можно строить соответствия (морфизмы). Если одному объекту в физическом мире (наблюдению за случайными перестановками и рассуждению про их вероятности) соответствует некоторый объект в математической модели (факториал, вычисляемый как 1*2*...*N), то вопрос, что первично - объект в физическом мире или объект в математической модели - это не то же самое, что вопрос, что выбирать базовыми понятиями в рамках одной системы.

Вопрос о первичности физического мира или математической модели - это ближе к философии, чем к абстрактным системам (потому что на самом деле есть просто соответствие между двумя объектами, оно двустороннее), и мой поинт был в том, что метод "выбирать физический мир первичным" был более удачным подходом для обучения предметам в школе. Когда речь идёт об обучении, то помимо описания системы, нужно ещё учитывать характеристики "что мы про это знаем и что хотим узнать".

Двигаться "от моделей" это: вот вам, дети, новое понятие факториал, который записывается вот так: N!, и считается вот так: 1*2*...*N, а вот куча применений этого факториала, а вот, кстати задача в которой в ответве получается 1/(1*2*...*N) - да тут же в знаменателе знакомый нам факториал! И дальше если мы видим две задачи, в каждой из которой в ответе есть факториалы, мы начинаем искать (в физическом мире) фундаментальные связи между этими задачами, они должны найтись, ведь факториал и там, и там.

Двигаться "от физики" это то, что я предложил. Отталкиваться от физических процессов как чего-то первичного, и, возможно, искать связи между разными физическими процессами, а уже потом считать, вычислять. Делать это, когда взаимосвязи неочевидны, и уже при необходимости усложнять модель. Мне трудно представить себе математическую модель, в которой можно делать численные расчёты, чтобы факториал там был базовым понятием, а остальное выводилось из факториала. Но вполне можно взять за определение (составного, не базового) понятия факториала именно физический процесс. Например: "N факториал это (по определению) количество перестановок N предметов". А процедуру вычисления уже можно вывести дальнейшим моделированием, по индукции. Вместо того, чтобы говорить "N факториал это (по определению) 1*2*...*N", и потом использовать N! только лишь для удобства записи похожего произведения, и потом чисто случайно окажется, что в задаче с перестановками ответ выражается именно N-факториалом.

Первый вариант как бы подталкивает искать взаимосвязи на уровне физических процессов: а где ещё мы оперируем с понятием "все перестановки"? Это понятие обретает смысл. Второй вариант менее понятен, похож больше на символьную игру.


> только мне под это не думается.

Мне тоже. Я ж сказал, что использую её наоборот, чтобы отключить мысли, которые иначе не хотят отключаться. Но это тоже бывает полезно, поэтому она часть toolset'а :)

> Баха мы уже обсуждали лет несколько назад, кстати )

Эх. Люблю склероз: каждый день что-то новое.

Date: 2016-08-10 11:14 pm (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
> и, возможно, искать связи между разными физическими процессами
> Но вполне можно взять за определение (составного, не базового) понятия факториала именно физический процесс

Ох. Перестановки – это не физический процесс как минимум с точки зрения ньютоновской механики. Одинаковые, пусть и занумерованные, предметы с точки зрения школьной механики равнозначны, потому что номер предмета через LMT не выражается.

Плюс, ты не можешь надёжно померять вероятность появления какой-то комбинации существенного к-ва предметов условным школьным измерительным прибором со стрелочкой.

> искать взаимосвязи на уровне физических процессов: а где ещё мы оперируем с понятием "все перестановки"

И где мы этим понятием оперируем в школьной ньютоновской физике? А в школьной (именно школьной) геометрии? А в школьной логике?

> Мне трудно представить себе математическую модель, в которой можно делать численные расчёты, чтобы факториал там был базовым понятием

Да брось. Я подозреваю что расширение ньютоновской механики понятием «вероятность» вообще невозможно без введения понятия «факториал» как базового.

> Само пространство было бы базовым понятием
> расстояние больше похоже на вторичную вещь

В некотором смысле – да, конечно. Однако с точки зрения введения размерности физ. величины, выражаемой в «метрах» – это серьёзное неоправданное усложенение. Метр имхо проще вводить более естественным путём.

> про материальную точку напоминают

Да, это очень хорошее замечание.

Date: 2016-08-11 12:11 am (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
Я не понимаю, почему ты связал пример с перестановками и пример с ньютоновской механикой.

Если заниматься вот таким детальным буквоедством, то ньютоновская механика это тоже не реальный мир. Это абстрактная модель для описания определённых аспектов реального мира, позволяющая формализовавать некоторые наблюдения и позволяющая делать вычисления, которые с некоторой погрешностью (в некоторых случаях с неприемлемо большой, а в некоторых с пренебрежимо малой) предсказывают проекции будущих наблюдений на эту модель (или угадывать прошлые). Т.е. у неё есть "область применения".

Физический процесс в реальном мире - это, вот, я наливаю молоко в кружку. Любая формализация этого процесса это уже проекция на абстрактную модель. Можно описывать этот процесс в разных моделях, в том числе как ньютоновский процесс (масса молока меняет свои координаты в пространстве под действием гравитации), но и во многих других моделях.

Перестановка предметов/объектов/чего либо - это тоже физический процесс (мы не говорим про ньютоновскую физику, а про вообще физический мир, реальность). Беру предметы на столе и переставляю. Произошло. Другие люди смогли понаблюдать! Вот вероятность - это уже абстракция. Она основана на реальной или гипотетической возможности повторить перестановку много раз. В этом случае можно сделать ряд наблюдений и предположить, что позиция предмета равновероятна. В этот момент уже можно поговорить, например, о множестве всех возможных перестановок. Да, это абстракция, но это довольно близкая к реальности абстракция: до эксперимента рукой подать. Например, я могу по-разному переставлять предметы на столе, фотографировать результаты и соотносить фотографии, отбрасывая повторные (с точностью до порядка предметов). Я могу соревноваться с кем-нибудь на тему "кто соберёт больше разных фотографий", и какой вообще предел этого количества.

Число N!, определяемое через произведение (1*2*...*N) это куда более оторванная от реальности абстракция. Целые числа это абстракции, операция умножения это абстракция, и перемножение этих чисел это большая громоздкая абстракция.


И где мы этим понятием оперируем в школьной ньютоновской физике? А в школьной (именно школьной) геометрии? А в школьной логике?

В школе есть комбинаторика, есть линейная алгебра (матрицы, детерминант - там тоже перестановки). Конечно, это не много, но я привёл перестановки просто как пример определения математического понятия через физику процесса.

Конкретно для школы куда ближе подойдёт пример с квадратными трёхчленами. Я впервые столкнулся с ними, когда решал задачу по физике, забегая вперёд по программе. У него совершенно ясный физический смысл - выражение расстояния через время при постоянном ускорении (в этом случае берём конкретно ньютоновскую механику). Потом уже я решал многие другие (изоморфные) задачи, и нашёл больше применений квадратному трёхчлену, но когда мы проходили по алгебре квадратные уравнения, я чётко воспринимал их как инструмент для решения таких-то задач. Мне не нужно было зазубривать, куда там в каком случае направлены ветви параболы, потому что мне очевидно: для меня коэфициенты трёхчлена наполнены физическим смыслом. Многие мои одноклассники этого физического смысла не видели, потому что им не повезло осваивать именно в такой последовательноти. Соответственно, для них это была просто игра с символами. Так, какое там было правило? (- b +/- sqrt(b*b-4ac)) / 2a, ок, подставляем, решаем. Подставляем ответы, проверяем, да, действительно это корни. А в чём смысл? Давайте дети, сегодня проходим решение графическим методом. А что, можно было и так решать? (А зачем ещё этот другой метод?). И т.п.

Date: 2016-08-11 02:03 am (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
> привёл перестановки просто как пример определения математического понятия через физику процесса

Я утверждаю, что ты не сможешь дать определение факториала через школьную физику. Его надо вводить отдельно. Хочешь попробовать опровергнуть – опровергай, только у тебя не получится.

Школьная физика, Дима, – это наука о результатах измерений. В перестановках одинаковых объектов нет такой физической величины, которую ты бы мог измерить.

От того, что ты в замкнутой системе из одинаковых покоящихся относительно друг друга объектов виртуально перенумеруешь объекты, измеряемые свойства системы не изменятся.

Если ты их будешь перемещать с позиции на позицию (а не просто виртуально перенумеровывать), все возможные начальные и конечные состояния любого такого процесса перемещения будут с тз школьной физики совпадать вне зависимости от того, как именно ты объекты перемещаешь (по каким траекториям, с какой скоростью и пр). Эти состояния с тз школьной физики неразличимы.

Возможно, ты по пути докажешь закон сохранения энергии и момента импульса, но то, что перестановок именно n! ты формулами школьной физики не докажешь. (Под формулами школьной физики я подразумеваю такие, в которых у единиц есть размерность, то-есть присутствуют физические величины).

> выражение расстояния через время при постоянном ускорении

В самом деле квадратный трёхчлен – частный простейший случай дифура второго порядка (расстояние' это скорость, расстояние'' это ускорение). Как правило, школьные задачи подбирают так, чтобы они сводились к линейному однородному дифуру второго порядка, потому что тогда возможно аналитическое решения.

Так что для тебя (и для меня) это было тоже не больше чем просто игра с символами, просто в символах нам чуть больше виделось смысла, чем менее догадливым одноклассникам. Тем не менее общий смысл (что это всё можно проинтегрировать вне зависимости от характера движения – и если ты смог проинтегрировать аналитически, ты сразу получаешь решение) из школьных задач вообще говоря с очевидностью не следует, тут надо поглубже понимание.

Факториал в школьных простых случаях (которые квадратные трёхчлены) не вылезает. В более сложных и тем более генерализованных случаях гамма-функция у тебя там почти непременно полезет откуда-нибудь, конечно, – но мы то не про более сложные случаи говорим. Да и гамма-функция – это колоссально более сложное понятие, чем факториал.

---

Итого: да, я согласен, что многие штуки в школе имеет смысл начинать объяснять с простой физики, геометрии и логики, но чтобы не ограничиваться самыми примитивными частными случаями, надо к этой системе добавлять понятие факториала.

Как именно ты будешь объяснять, что это такое, не очень важно, но важно то, что без выхода за пределы школьной геометрии, физики и логики у тебя объяснить не получится.

Date: 2016-08-14 07:56 am (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
Школьная физика, Дима, – это наука о результатах измерений.

Почти. Физика это наука о законах природы. "Закон природы" это некоторое описание механизма (модель), которая должна непротиворечить результатам измерений, и с помощью которой можно предсказывать будущие результаты измерений. Пресказательная сила - это важнейшее свойство, без неё можно по любым датапоинтам построить интерполяционный многочлен N-й степени, в который впишутся все прошлые измерения, но он не будет нести какой либо смысл именно тем, что ничего не сможет предсказать. Кроме того, промежуточные измерения, которые не были учтены в интерполяции, почти наверняка в него не впишутся.

Я хочу акцентировать на том, что физика это не просто "про измерения". Это и "про модели" тоже. Модели - это абстракции, математические модели.

В перестановках одинаковых объектов нет такой физической величины, которую ты бы мог измерить.

В перестановках вообще - действительно нет, потому что это абстракция. А в конкретном примере, что я описал (вот они мои 10 предметов в указанных позициях, и вот я их переставляю), конечно же есть. Есть координаты каждого предмета в пространстве. Их можно измерить, и можно строить модель, предсказывающую.

Конечно, физика тут несколько притянута за уши, потому что ОБЫЧНО мы пытаемся описать ПРОСТЫЕ физические процессы (скажем, тело, свободно падающее в пространстве и т.п.), а не результаты наблюдений за сложными механизмами (представим себе робота, переставляющего предметы). Обычно мы пытаемся абстрагироваться от посторонних сил. Тем не менее, измерения есть, модели есть.

Впрочем, физичность примера с перестановками не в том, что он хороший пример физического процесса (он отвратительнейший пример), а в экспериментальном аспекте. Я могу наблюдать. Я могу ставить эксперимент. Т.е. абстракция модели проста благодаря тому, что довольно просто симулировать процесс, в результате которого появляются описываемые моделью объекты.

Если ты хочешь более классический пример физического процесса, в моделировании которого вылезут факториалы, нужно брать молекулярный уровень (где будет статистика, или атомы-электроны-потенциал, или волны, колебания), или же макро-процессы, которые описываются простой формулой, но эту формулу можно вывести через молекулярный уровень. Я не настолько ориентируюсь в физике, чтобы построить тебе хороший пример прямо сейчас, но если бы я пытался его построить (и так, чтобы это была именно школьная физика), я бы посмотрел газы, звук, электричество или маятники. В чём-то из этого наверняка статистика всплывёт естественным образом, а за ней и перестановки/факториалы.


но то, что перестановок именно n! ты формулами школьной физики не докажешь.

Тут какая-то путаница вышла. Я не собирался доказывать, что перестановок именно n!. Я лишь указал на то, что можно перестановки сделать первичными, и взять их количество за определение факториала. Т.е. сказать "давайте определим n! как количество разных перестановок n предметов". В этом случае то, что n! = n * (n-1)! уже нужно будет доказывать (в противоположность классической теории, где n! = n * (n-1)! берут по определению, а потом доказывают, что количество перестановок равно n!). Что именно брать по определению, а что доказывать - вообще говоря, произвольный выбор. Возвращаясь к моим изначальным комментариям, моя мысль была в том, что если определяющим выбирать физический процесс, то для обучения это лучше. Это лучше, потому что физическую модель можно "пощупать руками", смоделировать, провести физические эксперименты. Это проще, чем проводить мысленные эксперименты с новыми абстракциями. По крайней мере, для школьника.

Date: 2016-08-15 05:04 am (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
> не собирался доказывать, что перестановок именно n!

Я недостаточно корректное слово употребил. Не доказывать, а вывести, конечно. Нет, не сможешь.

> Я не настолько ориентируюсь в физике
> я бы посмотрел газы, звук, электричество или маятники

Зато я прекрасно ориентируюсь ) Твои догадки, куда надо смотреть – они, в общем, верные – вот только если ты действительно попробуешь это сделать, ты будешь удивлён. Возможно, даже очень удивлён.

Я сделаю несколько подсказок на условно простом примере, который несложно представить. (Прошу понимать, что текст дальше – это сильное упрощение и огрубление).

Давай возьмём набор из достаточно большого количества шариков одинаковых размеров. Пусть, для простоты, это будет бильярдный стол, но без лунок. Для ещё бóльшей простоты пусть шарики, когда перемещаются, не крутятся – чтобы исключить некоторые степени свободы. То-есть, превратим шарики в плоские диски – как в аэрохоккее.

Мы даже ещё упростим. Мы сделаем наш стол круглым и такого диаметра, что его можно плотно равномерно дисками замостить. Также мы выкинем единственную оставшуюся вращательную степень свободы – предпложим, что о стенки и друг о друга диски ударяются абсолютно упруго, без трения.

Если подумать, в какой размерности пространстве в самом деле живут эти диски, если они не покоятся (без вращательной компоненты), ты придёшь к удивительному на первый взгляд выводу. Это пространство – нецелой размерности.

Причём чем больше будет дисков на столе, тем меньше двух будет получаться размерность. Если ты замостишь стол полностью, у тебя останется только одно измерение (одновременно повернуть весь массив дисков).

Физический смысл тут довольно просто представить – равномерно вначале движущийся диск пройдёт совсем не то расстояние (не путь, а именно расстояние, а ещё точнее перемещение), которое нам предсказывает школьная механика. Перемещение будет меньше, потому что, упрощённо говоря, нашему диску доступны не все направления движения. Он живёт не в двумерном пространстве.

Как только ты попробуешь применить к нашему диску школьные формулы, ты неожиданно обнаружишь, что не можешь этого сделать – тебе станут нужны какие-то очень странные сущности, типа «нелинейного» времени или пространства. И как только ты это поймёшь, тебе быстро захочется в уравнении движения иметь не только, скажем, первую и вторую производные – а ещё, условно, «полуторные» (нецелые).

И только ты начнёшь решать всю эту кухню, практически любым из способов из обычной программы универа, ты обнаружишь, что тебе нужны производные всё более и более высоких порядков, чтобы учесть вклад некоего параметра, характеризующего связность системы. Также ты быстро заметишь, что на каждом шаге в знаменателе ты будешь получать число, равное произведению предыдущего знаменателя на номер шага.

Это у тебя вылезла гамма-функция. Она, в некотором смысле, характеризует и обобщает понятие связности элементов динамической системы.

----

Теперь примени тот-же подход для систем, живущих в пространстве с целой размерностью – то-есть школьные, несвязные или абсолютно связные системы. Ты быстро обнаружишь, что генерализовать факториал не получается – тебе не сделать больше определённого, конечного и весьма небольшого количества шагов (сопоставимого с к-вом элементов системы, а гораздо чаще – и вовсе с к-вом измерений), потому что числители начнут обращаться в ноль.

Также ты обнаружишь, что для иллюстрации «следующего» целого факториала тебе придётся придумывать всё более сложный и искусственный пример, а потом очень длинно объяснять свои манипуляции и их физический смысл.

Я не вижу, как таким дидактическим подходом можно что-то вывести обобщённо. Несопоставимо проще ввести факториал напрямую через нефизическое понятие перестановок, затем ввести вероятность, а потом показать её физический смысл на примерах.

Date: 2016-08-09 11:25 pm (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
У нас в универе препод по алгебре, кстати, так и объяснял. Физический смысл first, концепт second, а вычисления - дело десятое (тоже нужны, но когда до них доходишь в последнюю очередь, ты уже настолько хорошо понимаешь суть, что тебе очень легко вычислять). Мне как раз про факториал запомнилась одна вещь: мы почти весь семестр на алгебре занимались перестановками, подстановками и отображениями, на линейной алгебре матрицами и детерминантами, но при этом первые месяца четыре домашек расчётов с факториалами не содержали.

Вообще гениальный был человек:
https://lv.wikipedia.org/wiki/Vilnis_Detlovs

У него ещё был опциональный спец-семинар "музыка и математика", который проходил в узком кругу. 50% времени он проходил его дома. Он изобрёл формальное определение "мотива" и занимался математическим и статистическим анализом латышских народных песен (их десятки тысяч с похожей музыкальной структурой - кажется, 8-тактовые, и ноты все набраны, так что хороший материал для анализа). Время от времени мы там занимались слушанием классической музыки (в учебных и ... инспирационных целях :)). Но, конечно, пытались придумать хорошие модели для анализа музыки или как-то развить его идею с мотивами. У него любимый композитор был, конечно же, И.С.Бах.

Date: 2016-08-09 11:53 pm (UTC)
From: [identity profile] ermouth.livejournal.com
Интересно. Я обычно беру на одну итерацию соображений над какой-нибудь проблемой BWV 540 + BWV 538, очень хорошо под них думается – и там почти ровно 15 минут, самое то, чтобы определить стоит ли дальше думать или плюнуть слюной пока )

Date: 2016-08-10 06:20 pm (UTC)
From: [identity profile] morfizm.livejournal.com
Надо же. Надо будет как-нибудь sync on favorite Bach's pieces.

Рекомендую BWV 578 - она вполне в стиле 540 & 538, так что у неё есть шанс тебе понравиться. Но чуть более тяжёлая. Я её иногда использую не чтобы легче думалось, а чтобы быстрее переключиться, сбросив навязчивые эмоции или непродуктивные мысли. Она затягивает и крутит мозг.

Profile

ermouth: (Default)
ermouth

November 2021

S M T W T F S
 123456
78910111213
14151617181920
21 222324252627
282930    

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jun. 25th, 2025 02:24 pm
Powered by Dreamwidth Studios