首先感谢大家的信任。
作者仅仅是在学习应用数据科学和机器学习算法时,多读了几本数学书,多做了一些思考和知识整理而已。知者不言,言者不知。知者不博,博者不知。由于作者水平有限,斗胆把自己所学所思与大家分享,作者权当无知者无畏。希望大家在B站视频下方和Github多提意见,让这套书成为作者和读者共同参与创作的作品。
特别感谢清华大学出版社的栾大成老师。从选题策划、内容创作到装帧设计,栾老师事无巨细、一路陪伴。每次与栾老师交流,都能感受到他对优质作品的追求、对知识分享的热情。
曾几何时,考试是我们学习数学的唯一动力。考试是头悬梁的绳,是锥刺股的锥。我们中的大多数人从小到大为各种考试埋头题海,数学味同嚼蜡,甚至让人恨之入骨。
数学给我们带来了无尽的“折磨”。我们甚至恐惧数学,憎恨数学,恨不得一走出校门就把数学抛之脑后,老死不相往来。
可悲可笑的是,我们很多人可能会在毕业的五年或十年以后,因为工作需要,不得不重新学习微积分、线性代数、概率统计,悔恨当初没有学好数学,甚至迁怒于教材和老师。
这一切不能都怪数学,值得反思的是我们学习数学的方法和目的。
为考试而学数学,是被逼无奈的举动。而为数学而数学,则又太过高尚而遥不可及。
相信对于绝大部分的我们来说,数学是工具、是谋生手段,而不是目的。我们主动学数学,是想用数学工具解决具体问题。
现在,这套书给大家一个“学数学、用数学”的全新动力——数据科学、机器学习。
数据科学和机器学习已经深度融合到我们生活的方方面面,而数学正是开启未来大门的钥匙。不是所有人生来都握有一副好牌,但是掌握“数学+编程+机器学习”的知识绝对是王牌。这次,学习数学不再是为了考试、分数、升学,而是投资时间、自我实现、面向未来。
未来已来,你来不来?
为了让大家学数学、用数学,甚至爱上数学,作者可谓颇费心机。在创作这套书时,作者尽量克服传统数学教材的各种弊端,让大家学习时有兴趣、看得懂、有思考、更自信、用得着。
为此,丛书在内容创作上突出以下几个特点。
◄ 数学+艺术 ——全彩图解,极致可视化,让数学思想跃然纸上、生动有趣、一看就懂,同时提高大家的数据思维、几何想象力、艺术感。
◄ 零基础 ——从零开始学习Python编程,从写第一行代码到搭建数据科学和机器学习应用,尽量将陡峭学习曲线拉平。
◄ 知识网络 ——打破数学板块之间的壁垒,让大家看到数学代数、几何、线性代数、微积分、概率统计等板块之间的联系,编织一张绵密的数学知识网络。
◄ 动手 ——授人以鱼不如授人以渔,和大家一起写代码、创作数学动画、交互App。
◄ 学习生态 ——构造自主探究式学习生态环境“微课视频+纸质图书+电子图书+代码文件+可视化工具+思维导图”,提供各种优质学习资源。
◄ 理论+实践 ——从加减乘除到机器学习,丛书内容安排由浅入深、螺旋上升,兼顾理论和实践;在编程中学习数学,学习数学时解决实际问题。
虽然本书标榜“从加减乘除到机器学习”,但是建议读者朋友们至少具备高中数学知识。如果读者正在学习或曾经学过大学数学(微积分、线性代数、概率统计),这套书就更容易读懂了。
数学是工具。 锤子是工具,剪刀是工具,数学也是工具。
数学是思想。 数学是人类思想高度抽象的结晶体。在其冷酷的外表之下,数学的内核实际上就是人类朴素的思想。学习数学时,知其然,更要知其所以然。不要死记硬背公式定理,理解背后的数学思想才是关键。如果你能画一幅图、用大白话描述清楚一个公式、一则定理,这就说明你真正理解了它。
数学是语言。 就好比世界各地不同种族有自己的语言,数学则是人类共同的语言和逻辑。数学这门语言极其精准、高度抽象,放之四海而皆准。虽然我们中大多数人没有被数学“女神”选中,不能为人类对数学认知开疆扩土;但是,这丝毫不妨碍我们使用数学这门语言。就好比,我们不会成为语言学家,我们完全可以使用母语和外语交流。
数学是体系。 代数、几何、线性代数、微积分、概率统计、优化方法等,看似一个个孤岛,实际上都是数学网络的一条条织线。建议大家学习时,特别关注不同数学板块之间的联系,见树,更要见林。
数学是基石。 拿破仑曾说“数学的日臻完善和国强民富息息相关。”数学是科学进步的根基,是经济繁荣的支柱,是保家卫国的武器,是探索星辰大海的航船。
数学是艺术。 数学和音乐、绘画、建筑一样,都是人类艺术体验。通过可视化工具,我们会在看似枯燥的公式、定理、数据背后,发现数学之美。
数学是历史,是人类共同记忆体。 “历史是过去,又属于现在,同时在指引未来。”数学是人类的集体学习思考,它把人的思维符号化、形式化,进而记录、积累、传播、创新、发展。从甲骨、泥板、石板、竹简、木牍、纸草、羊皮卷、活字印刷、纸质书,到数字媒介,这一过程持续了数千年,至今绵延不息。
数学是无穷无尽的 想象力 ,是人类的 好奇心 ,是自我挑战的 毅力 ,是一个接着一个的 问题 ,是看似荒诞不经的 猜想 ,是一次次胆大包天的 批判性思考 ,是敢于站在前人臂膀之上的 勇气 ,是孜孜不倦地延展人类认知边界的 不懈努力 。
诺瓦利斯曾说:“哲学就是怀着一种乡愁的冲动到处去寻找家园。”
在纷繁复杂的尘世,数学纯粹得就像精神的世外桃源。数学是,一束光,一条巷,一团不灭的希望,一股磅礴的力量,一个值得寄托的避风港。
打破陈腐的锁链,把功利心暂放一边,我们一道怀揣一分乡愁,心存些许诗意,踩着艺术维度,投入数学张开的臂膀,驶入它色彩斑斓、变幻无穷的深港,感受久违的归属,一睹更美、更好的远方。