數學史話之打破階層的工具是知識布爾

如果你出生在一個哪怕是廚師的下手都可以鄙視你的階層,如果你在成長的過程中很難接觸到哪怕稍微抽象一點的知識的時候,如果你從16歲開始就要為贍養父母而四處奔波的時候,你覺得你會利用空餘時間去研究數學嗎?我想很多人都會搖頭,因為這東西不實用,它並不能讓你快速富有起來,甚至會讓你更加貧困,那麼是什麼樣的動力支撐著本文的主角--布爾--堅持研究數學呢?讀了文章以後,或許你能明白一些。

數學史話之打破階層的工具是知識布爾

喬治·布爾

喬治·布爾於1815年出生在英格蘭的林肯郡,是一個小店主的兒子。當時的英國剛剛在滑鐵盧打敗法國,但是國內的經濟也基本上處於半死狀態,這對像布爾父親那樣的小店主來說,基本上算是滅頂之災了。而布爾家所處的社會階層又是屬於最低等的,連一般家庭裡的奴僕都可以鄙視他們,他們是上等階級眼裡根本不存在的最低等的階層,幾乎受不到什麼教育。雖然他的父親請求自己的朋友--一個小書商--教了這個可憐的孩子一點點的拉丁文,但那隻能算是開了個頭,連入門都算不上。然而是金子總是會發光的,布爾開始自學拉丁文、希臘文,在他12歲的時候,他甚至能夠翻譯一篇拉丁文的詩歌。然而這個成就給他帶來的不是稱讚,而是無盡的羞辱:你一個窮人家的孩子,怎麼會翻譯拉丁文,肯定是剽竊來的。

布爾最早的數學啟蒙來自他的父親--他自學了一點點的算術。但是當布爾到16歲的時候,他必須要掙錢贍養自己的父母了,他在離家40英里外的兩所小學中差不多工作了4年。在那段時間裡,布爾自己說:因為缺錢買書,而數學書看的時間可以更長一些,所以他開始研究數學。但後來因為星期天做禮拜時還在看數學書,對神不敬,布爾被解僱了。20歲的時候,他回到了自己的家鄉,開了一個小學校。因為要教授孩子們數學,而當時的數學教材在布爾看來簡直就是垃圾,於是布爾開始研究數學大師們的著作。我們可以想見,一個孤獨的年輕人,幾乎沒有什麼數學基礎,只靠自己的努力,也沒有任何的幫助,竟然掌握了拉普拉斯的《天體力學》和拉格朗日的《分析力學》。要知道那些大師們的著作對於初學者可是非常不友好的,裡面充滿了各種各樣的"顯然……,易得……",而布爾卻完全看懂了,並且還寫出了一篇關於變分法的論文。

然而布爾顯然並不滿足於此,他還發現了另一項成果:不變量。我們在凱萊和希爾維斯特那篇文章中說到過,他們兩個是將不變量發揚光大的人,但是真正的發現者卻是布爾。我還想強調一下,要是沒有不變量的數學理論,相對論是不可能產生的。在布爾的時代,數學著作的發表機會是很少的,然而命運開始向布爾招手了。1837年,蘇格蘭數學家格雷戈裡創辦了《劍橋數學雜誌》,布爾寄去了一篇著作,這篇著作讓格雷戈裡記住了這個年輕人,他們經常通信,開始了持續一生的友誼。

1848年,布爾出版了他的一本薄薄的專著《邏輯學的數學分析》,這是他對符號邏輯諸多貢獻中的第一次,它搭起邏輯和代數之間的橋樑。第二年,他被任命為愛爾蘭科克女王學院擔任數學教授,雖然教學任務是繁重的,但是在布爾看來,這要比當初在家鄉的小學裡教書已經輕鬆了很多了。於是他繼續完善他的數學研究,並於1854年發表了他的傑作《對於奠定邏輯和概率的數學理論基礎的思維規律的研究》,簡稱《思維規律的研究》,這是他最著名的著作。在書中他創立了布爾邏輯和布爾代數,在亞里士多德傳統邏輯踏步了兩千多年後,從此走上數理邏輯的快速路,為後來現代計算機的出現奠定了數學基礎。這年,布爾39歲,作為一個數學家來講,在這個年齡還能做出如此巨大而深刻的獨創性工作,是有點不可思議的。

數學史話之打破階層的工具是知識布爾

科克大學

1864年11月,布爾冒著大雨步行兩英里走到學校,身著溼冷的衣服為學生們授課,由此患上肺炎。沒過多久,他死於肺炎,享年50歲。

數學史話之打破階層的工具是知識布爾

寒春

瑪麗·愛倫的長子叫喬治·辛頓,是一個採礦工程師,他生了個兒子叫Howard Everest Hinton,是個昆蟲學家,Howard在1947年生子Geoffrey Everest Hinton(傑弗瑞·艾福里斯特·辛頓),傑佛瑞如今已經是人工智能復興的標誌性人物、"深度學習教父",這主要歸功於他對神經網絡近乎偏執的長期堅持。


數學史話之打破階層的工具是知識布爾

傑弗瑞·艾福里斯特·辛頓

從一身布衣,出生底層的的布爾奠定計算機數學基礎,到辛頓執著神經網絡四十年終引人工智能風騷,這個家族抱定信念、堅持到底的精神值得學習,值得我們每一個人深思。


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