院士专家进校园,科普报告展风采

发布: 2020/11/05 15:20

10月29日至11月1日,中国工业与应用数学学会(CSIAM)第十八届年会科普活动在长沙及湘潭举行。期间,中国科协副主席、国际工业与应用数学联合会主席袁亚湘院士,北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院校长汤涛院士,西安交通大学教授徐宗本院士,中国科学院大学郭田德教授,华东师范大学吕长虹教授,中国科学院数学与系统科学研究院胡旭东研究员、刘歆研究员,走进湖南第一师范学院、湖南省长沙市第一中学、长沙理工大学等多所学校,为大、中、小学的师生们带来九场集知识与趣味于一体的科普盛宴。


10月30日下午,袁亚湘院士在湖南第一师范学院作了题为《数学漫谈》的科普报告。袁亚湘院士以幽默风趣的语言、图文并茂的方式,分别从什么是数学、数学的特点、数学的作用三个方面带领大家漫游了数学王国。报告开始,袁院士从圆周率出发引出了国际数学节3月14日的由来,并详细介绍了古今中外圆周率计算的成就。随后,袁院士运用生动具体、通俗易懂的案例带领大家细细品味了数学的美、真、趣、难、慧五个关键特点,他还以“数学处处可见”为话题,从指导作用、其他学科的基础、与实际联系、强有力的工具等五个方面阐明数学在人类生活中的重要作用。最后,袁院士与同学们就数学学习方法、青年学子成长成才等话题进行了互动交流。

袁亚湘院士在湖南第一师范学院作科普报告


10月30日下午,徐宗本院士围绕“人工智能的基石在数学”这一话题,在长沙理工大学作了题为《AI与数学:融通共进的时代》的科普报告,其核心观点是科学研究的模型驱动方法论与数据驱动方法论非对立,是互补的,是相辅相成的。报告会上,他以机器学习/深度学习为例剖析人工智能与数学的紧密联系及交互作用,提出了能够将机器学习、知识工程与数学方法相统一的控制论框架,阐述了当前人工智能研究亟待解决的五个基本数学问题,最后还介绍了人工智能对数学的应用。

徐宗本院士在长沙理工大学作科普报告


10月31日下午,汤涛院士在长沙市第一中学作了题为《数学与艺术》的科普报告。汤涛院士由柏拉图学院的“不习几何者不得入内”引入,介绍西方文明对于几何学的重视。 随后,汤涛院士介绍了绘画中的数学应用,并以达芬奇著作《蒙娜丽莎的微笑》对黄金分割原理的应用、《最后的晚餐》对于透视原理的应用和毕加索对拓扑学的应用为例进行分析;另外,他也通过广州塔、水立方等建筑案例介绍拓扑学(莫比乌斯带,克莱因瓶)、直纹面、极小曲面和斐波那契在建筑学中的应用。他将数学与绘画、音乐、建筑等事物联系起来,他称,“数学领域绝对不只是数学课里面枯燥的知识,数学更可以是美的化身。”

汤涛院士在长沙市第一中学作科普报告


10月29日30日下午,郭田德教授分别在湖南师范大学和国防科技大学作了题为《人工智能与数学》和《自动指纹识别中的优化模型和算法》的科普报告。在《人工智能与数学》报告中,他基于认知神经科学与认知心理学两方面介绍了人工智能机理,并讲述其中蕴含的数学理论方法。他表示,目前人工智能发展基本处在实验科学阶段,缺乏理论指导阻碍其进一步发展,并对数学理论的进一步研究提出了挑战。因此,研发和运用新的数学理论和工具去解决人工智能问题将会成为应用数学的重要发展方向之一。在《自动指纹识别中的优化模型和算法》报告中,郭田德教授主要阐述了指纹识别技术的发展历程、关键技术、相关的优化模型和算法、存在的安全性问题以及可能的应对方案等内容。

郭田德教授在湖南师范大学作科普报告


10月31日,胡旭东研究员在湘潭大学作了题为《核酸/抗体检测 – 数学方法》的科普报告2020年初以来,新冠肺炎在全球大流行,新冠肺炎确诊病例数每天都在创纪录地增长,引起国内外持续和广泛关注。在新冠肺炎确诊和防控时,需要进行的两个重要检查项目就是核酸检测和抗体检测。每一次检测既需要耗费相当长的时间,也需要花费不少资金。胡旭东研究员结合当下热点问题,讲解核酸/抗体检测中的组合优化模型、方法和理论,如何用最少的成本(检验次数和时间),在大量的样本中准确地检验哪些样本是阴性的(好的),哪些是阳性的(坏的),介绍了概率模型,组合模型,在线算法和分布式算法等内容。

胡旭东研究员在湘潭大学作科普报告


10月31日及11月1日,吕长虹教授分别在湖南第一师范学院和湖南大学作了题为《智慧港口与运筹学》和《为何月老也需要懂点数学?——图论的匹配问题及算法》的科普报告。吕长虹教授基于自己的数学应用工作经验,通过洋山四期自动化码头和唐山港智慧生产(一期)两个项目的介绍,和大家分享了这里面的运筹学问题。

图论的匹配问题在组合数学中又叫相异代表性问题,涉及生活中工作安排、委员会选派代表、男女婚姻配对等实际问题。在《为何月老也需要懂点数学?——图论的匹配问题及算法》报告中,吕长虹教授介绍了匹配问题的一些基本理论和算法及应用。通过将工作生活中的问题与数学理论知识联系在一起,开阔了学生们的研究视野。

吕长虹教授在湖南大学作科普报告


10月30日下午,刘歆研究员在中南大学第一附属小学作了题为《数学趣识》的科普报告。为了激发孩子们的兴趣,刘歆研究员综合运用抽屉原理、排列组合等数学知识精心设计了一款信息编码游戏,以一个神奇的数学魔术“猜纸牌”开启了报告的精彩序幕,让孩子们现场学习并运用实践,将课堂学习气氛在不断互动中推向了高潮。除此之外,他还简单介绍了心形线、七桥问题、虎头蛇尾数以及有关它们的故事。刘歆研究员把数学中较难理解的原理蕴含在魔术中,把有趣的知识镶嵌在数列里,把数学文化结合到经典问题中,孩子们听的津津有味、意犹未尽。最后,刘歆研究员寄语孩子们好好学习数学,未来用数学去证明世界难题、探索未知的世界,赢得了在座师生们的阵阵掌声。

刘歆研究员在中南大学第一附属小学作科普报告


九场科普讲座精彩纷呈、各有侧重。袁亚湘院士的《数学漫谈》不仅意味深长,还富于启发,鼓励社会大众热爱数学,并致力于探索数学的无穷奥秘;汤涛院士鼓励大家用数学的方式加深对世界的理解与认知;徐宗本院士结合了当下大数据、人工智能等产业热点,就其相关数学理论进行探究;郭田德教授介绍了人工智能和指纹识别技术中的一些数学理论与方法;胡旭东研究员结合当下热点问题探讨核酸/抗体检测中的组合优化模型、方法和理论;吕长虹教授通过列举工作生活中的问题分享其中涉及的数学理论知识,启发大家扩宽视野;刘歆研究员则深入浅出,用生动的语言和有趣的故事,将原本深奥的科学知识趣味化,激发小朋友们的求知欲和好奇心。

本次年会科普报告活动为广大师生普及了科学知识、弘扬了科学精神、传播了科学思想,受到了当地院校的热烈欢迎。通过聆听报告,同学们更进一步了解了数学,感受到了数学家的洞察力以及数学的精彩与魅力,激发了大家对于学习数学的热情。



科学普及委员会供稿





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