陶哲轩(Terence Tao)对从事数学职业的建议
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原文25條,現(xiàn)在翻譯了7條
原文大約6000詞。
譯文如下(不確定的給出原文):
關(guān)于數(shù)學(xué)職業(yè)的建議
我 經(jīng)常收到一些關(guān)于數(shù)學(xué)職業(yè)問題( mathematical career issues )的詢問,比如
我該學(xué)習(xí)那些數(shù)學(xué)領(lǐng)域?
我該買哪些數(shù)學(xué)書?該讀哪些數(shù)學(xué)書?
我該試圖解決哪些數(shù)學(xué)問題?
我該怎么著手處理數(shù)學(xué)問題?
我該怎么撰寫數(shù)學(xué)論文?
我該申請(qǐng)什么樣的大學(xué)?
為了增加申請(qǐng)成功的機(jī)會(huì)(比如申請(qǐng)UCLA,即 加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校 )我該采取什么策略?
更一般的,我怎么樣才能在數(shù)學(xué)上取得成功?
當(dāng)然人們喜歡問這樣的問題,但不幸的是它們都太一般化了,太依賴于一個(gè)人的特定條件、興趣、機(jī)遇、和背景。
這樣,對(duì)我來說,我只能提供一些老生常談的一般性建議見下文)。
因?yàn)檫@個(gè)原因以及缺乏足夠的時(shí)間,我很遺憾不能很切實(shí)地回答這些問題。
我建議他們?nèi)プ稍兏咧?#xff0c;本科或者研究生階段的指導(dǎo)老師,他們更能具體地處理你的情況并且提供更中肯的建議。
尤其是,我只能給那些通過了資格考試的UCLA研究生提供個(gè)人建議。
關(guān)于數(shù)學(xué)競賽:我從1988年后就沒有參加數(shù)學(xué)競賽了,數(shù)學(xué)競賽現(xiàn)在怎么運(yùn)作我也不熟悉。關(guān)于如何求解數(shù)學(xué)題可以看我的這本書(即《Solving Mathematical Problems A Personal Perspective》已有中文版)。另外,我要說盡管數(shù)學(xué)競賽很有趣,但它和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)及研究很不相同。不要指望你遇到的問題(比如研究生階段遇到的)像奧賽題那樣有預(yù)先準(zhǔn)備的整潔的答案(flavour)。(盡管一些收過奧賽訓(xùn)練的人可能很快地完成某些問題解決過程中的個(gè)別步驟,但解決問題更多的是需要耐心和堅(jiān)持閱讀文獻(xiàn)、應(yīng)用已知技巧、試探模型問題或特例、尋找反例等等)。所以,享受數(shù)學(xué)競賽的同時(shí)不要忽略了數(shù)學(xué)教育中枯燥的那些方方面面,因?yàn)殚L遠(yuǎn)來看這些枯燥的方方面面更有幫助。
老生常談:
正如我上面說的,我沒有取得數(shù)學(xué)研究和學(xué)術(shù)成功的“秘笈”(secret formula)或者“萬金油”(one-size-fits-all prescription)。
然而,我可以給出一些一般(也很顯然)的建議。
(譯者注:以下分為25節(jié),陶哲軒在他的博客中根據(jù)學(xué)術(shù)生涯各個(gè)階段對(duì)這25節(jié)進(jìn)行了劃分)
1.數(shù)學(xué)不只是分?jǐn)?shù)、考試和解題套路
對(duì)一個(gè)本科生來說,成績平均績點(diǎn)和考試很重要。而比起對(duì)概念的真正理解或者理智的、直覺的思維,考試往往更強(qiáng)調(diào)對(duì)技巧和理論的熟記。
然后,你進(jìn)入研究生階段以后,你會(huì)發(fā)現(xiàn),更高層次的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)(更重要的,數(shù)學(xué)研究)更需要你的智慧(intellectual faculties),而不只是記憶或者學(xué)習(xí)的能力、或者生搬硬套一些現(xiàn)有論證或示例。這往往使得一個(gè)人放棄(至少修正)很多本科學(xué)習(xí)習(xí)慣。為了提高自己的理解更需要自我激勵(lì)地學(xué)習(xí)和試驗(yàn),而不是盯著一些人為基準(zhǔn)比如考試。另外,由于本科階段主要是教授幾十年甚至幾個(gè)世紀(jì)前就已發(fā)展起來的成熟的優(yōu)美的理論,研究生階段你將遇到更尖端的(也更有趣的)“活生生的”內(nèi)容。
2.數(shù)學(xué)不只是嚴(yán)密(rigour )和證明
學(xué)校剛教授本科生數(shù)學(xué)時(shí)往往用一種不很正式的直觀的方法(比如用斜率和面積來表述導(dǎo)數(shù)和積分),然后被告知要用更精確和正式的方法(比如用epsilons and deltas描述導(dǎo)數(shù)注:就是那個(gè) 兩個(gè)希臘字母)來解決和思考問題。知道怎么樣嚴(yán)格地進(jìn)行推理當(dāng)然很重要,因?yàn)檫@可以讓你避免某些常見錯(cuò)誤、排除一些錯(cuò)覺。不幸的是,這也把一些“模糊式(fuzzier)”和直覺式(intuitive)思考能得到的那種意料之外的結(jié)果因?yàn)椤安粐?yán)格”而拋棄了。通常,如果一個(gè)人把天生的直覺給拋棄了,那也只能做一些常規(guī)的數(shù)學(xué)了。嚴(yán)密,不是說把直覺都扔掉,而是用來把那些錯(cuò)誤的直覺剃掉,提取和保留正確的直覺。只有把嚴(yán)格的形式和直覺結(jié)合起來,才能解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題:前者用來正確地解決一些細(xì)節(jié)問題,后者用來把握整體。缺少任何一個(gè)你都將在黑暗中摸索很久(也許也行得通,但效率低)。所以你熟悉嚴(yán)密的數(shù)學(xué)思考方式后,你應(yīng)該重新發(fā)揮你的直覺,并用你新掌握的思考技巧來檢查和提煉這些直覺而不是拋棄他們。要達(dá)到的理想的狀態(tài)是每次探索式的論證自然而然地導(dǎo)出嚴(yán)格的論證,反之亦然。
3.努力(Work hard)
事到臨頭,依靠聰明臨門一腳或許能成功一時(shí),但通常在研究生或更高的層次這樣做往往不行。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的任何領(lǐng)域都需要進(jìn)行一定量的閱讀和寫作,而不只是思考。與公眾通常認(rèn)為的相反,數(shù)學(xué)上的突破并不是只依靠(或主要依靠)天才們的“我發(fā)現(xiàn)了”(Eureka)而是由大量艱苦的工作來推進(jìn)的。當(dāng)然,發(fā)展方向由經(jīng)驗(yàn)和直覺來指引(參考 the cult of genius 對(duì)天才的崇拜 )。魔鬼常在細(xì)節(jié)之中(The devil is often in the details);如果你覺得自己理解了a piece of mathematics,你應(yīng)該能通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)并且撰寫一份關(guān)于那個(gè)a piece of mathematics如何運(yùn)作(goes)的總結(jié)(sketch)來進(jìn)行“備份(back up)”,最終寫出關(guān)于這個(gè)主題的完整詳細(xì)的論述(treatment)。如果一個(gè)人可以只負(fù)責(zé)提出宏大的想法(grand idea),讓其他“小人物(lesser mortals)“來處理細(xì)節(jié),那就真是太好了,但相信我,數(shù)學(xué)領(lǐng)域根本不是那樣。過往經(jīng)驗(yàn)說明:只有那些已經(jīng)有充足的細(xì)節(jié)和證據(jù)(至少有個(gè)概念證明)周密地支撐起“宏大的想法(grand idea)的論文才值得讓一個(gè)人付出時(shí)間與精力。如果連idea的發(fā)起人都不愿做這些那就沒人愿意。(It would be very pleasant if one could just dream up the grand ideas and let some "lesser mortals" fill in the details, but, trust me, it doesn't work like that at all in mathematics; past experience has shown that it is only worth paying one's time and attention to papers in which a substantial amount of detail and other supporting evidence (or at least a "proof-of-concept") has already been carefully gathered to support one's "grand idea".)
4.享受(enjoy)你的工作
某種意義上這是前面的推論。如果你不享受自己正在做的事情,就很難長期保持活力去取得成功。最好是從事那些你喜歡的數(shù)學(xué)領(lǐng)域,而不只是趕時(shí)髦(參加下面)
5.不要基于fame和glamour作事業(yè)上的決策
僅僅因?yàn)間lamour進(jìn)入某個(gè)領(lǐng)域或者院系不是個(gè)好主意。僅僅因?yàn)橛忻o盯著一個(gè)領(lǐng)域最有名的問題(或數(shù)學(xué)家)也不好,數(shù)學(xué)里也沒有那么多fame或glamour,把這些當(dāng)做你的主要目標(biāo)來追求也不值得。任何迷人的問題都具有高度競爭性。只有那些基礎(chǔ)扎實(shí)的人(尤其是在那些不那么有名的方面有豐富經(jīng)驗(yàn)的人)更有可能到達(dá)任何地方(are likely to get anywhere)。一個(gè)未解決的有名的難題常常經(jīng)年累月得不到解決,如果一個(gè)人在開始的時(shí)候花功夫去解決那些簡單的(也不那么有名的)模式問題(model problems),獲取技巧(acquiring techniques),直覺,局部結(jié)果,context和文獻(xiàn),便能夠在有機(jī)會(huì)解決實(shí)際中的大問題之前積累富有成效的解決問題的方法并剔除那些徒勞無功的手法。(偶爾情況下,某個(gè)大問題相對(duì)輕易地被解決了,僅僅是因?yàn)槟切碛械恼_工具的人沒有機(jī)會(huì)看到這個(gè)問題,但對(duì)于那些被深入研究的問題,這種情況很少發(fā)生,尤其是那些已經(jīng)因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)很多行不通的定理(”no? go" theorems)和反例而導(dǎo)致整個(gè)解決方案被排除了的問題。)因?yàn)轭愃频脑?#xff0c;也不應(yīng)該為了獲獎(jiǎng)和出名而追求數(shù)學(xué);長遠(yuǎn)來看,僅僅沖著為了做出好的數(shù)學(xué)和為你的領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)是一個(gè)較好的策略,獲獎(jiǎng)和出名自然水到渠成。
6.學(xué)習(xí)、再學(xué)習(xí)
干這行,學(xué)習(xí)從不真正停止,即使你選定了方向;比如,我堅(jiān)持學(xué)習(xí)關(guān)于基本調(diào)和分析(harmonic analysis)的一些令人驚嘆的內(nèi)容已有10年了,雖然我在這方面已經(jīng)寫了一些論文。你不應(yīng)該因?yàn)閮H僅知道某個(gè)命題和某個(gè)基本引理的證明就以為那個(gè)引理來得理所當(dāng)然 --- 你能發(fā)現(xiàn)另一個(gè)證明嗎?你知道為什么每個(gè)前提條件是必須的嗎?哪種概括是已知的/猜測的/啟發(fā)式的?有沒有更強(qiáng)或更弱的版本可以滿足某些應(yīng)用?What are some model examples demonstrating that lemma in action?什么時(shí)候用那個(gè)引理好,什么時(shí)候不好?它可以解決哪種問題?不能輔助解決哪些問題 ?在數(shù)學(xué)其他領(lǐng)域有沒有類似的引理?那個(gè)引理可以推廣成更廣泛的paradigm 和program嗎?哪怕純粹是給自己用,做講座或者寫講義或者其他解釋材料很有用。你最終可以利用有效的腦力速記吸收哪怕是一些非常難的東西,不僅讓你更有效地使用它們而且更騰出更多的大腦空間學(xué)習(xí)更多的東西。
7.不要畏懼學(xué)習(xí)領(lǐng)域之外的東西
在社會(huì)上對(duì)數(shù)學(xué)恐懼是一個(gè)很普遍的問題,不幸的職業(yè)數(shù)學(xué)家中有時(shí)也存在(和它的遠(yuǎn)親--maths snobbery)。如果為了在你研究的問題上取得進(jìn)展而不得不學(xué)習(xí)一些額外的數(shù)學(xué)知識(shí),這是個(gè)好事 --- 你的知識(shí)范圍將會(huì)擴(kuò)大,你的工作將更有趣,無論是對(duì)你的研究領(lǐng)域中的人還是那個(gè)其他領(lǐng)域的人。如果某個(gè)領(lǐng)域有很多活躍,那就值得研究為什么它這么有趣,人們都在試圖解決哪種問題,有哪些比較酷或者驚奇的洞見和結(jié)果。
可以看看我在what
good mathematics is 什么是好的數(shù)學(xué)上的的討論。
這樣的話,如果你在工作中遇到一個(gè)類似問題、障礙或者現(xiàn)象,你就知道該去哪找解決方法了。
8 了解你所使用的工具的局限
數(shù)學(xué)教育(和研究論文)都聚焦于能起作用的方法(當(dāng)然這也很自然)。
但知道工具的局限性也同樣重要。
這楊就不會(huì)在一個(gè)起初就注定廢掉的策略上浪費(fèi)時(shí)間,
而是去尋找新的工具解決問題(或者去解決其他問題)。
因此,知道一些反例或者容易分析的模型和
知道你所用工具能解決和不能解決的問題是同等重要的。
另外,知道某工具在哪些情況下為其他方法所替代,以及各種方法的利弊也是值得的。
如果沒有其他方法獲得或者理解答案時(shí),某個(gè)神秘地解決問題的工具被視為魔棒,
這時(shí)就需要你更好的去理解該工具。
9
學(xué)習(xí)其他數(shù)學(xué)家所用的工具的power.
這條是前面論述的推論。當(dāng)聽他人談話或者閱讀論文時(shí),
你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己感興趣的問題被不熟悉的工具解決,
而這種工具似乎不在你自己的“錦囊”(bag of tricks)里。
遇到這種情況時(shí),你應(yīng)當(dāng)看看自己的工具是否能完成類似的任務(wù)。
你也應(yīng)該看看為什么其他工具如此有效。比如,找到那種工具發(fā)揮奇特作用的最簡單的模型。
一旦你很好地比較了新工具和老工具各自利弊,將來遇到這些工具可能派得上用場的情況你就能想起來。
經(jīng)過足夠多的練習(xí),你就能永久地將那個(gè)工具加入到自己的repetoire(抗體庫)里。
10
默默地問自己,然后回答他們。
當(dāng)你學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),不管是看書還是聽課,通常你只看到最終結(jié)果--非常完美,高明和優(yōu)雅。
然后數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程卻往往非常混亂,很多嘗試很幼稚、沒有成果或者了然無趣。
盡管忽略掉這些“失敗”的追究的做法是誘人的,但事實(shí)上,他們往往對(duì)于更深入理解某個(gè)主題是必要的。
并且(通過排除法)最終走到成功之路。所以不應(yīng)該害怕問“笨”問題,要勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)智慧(conventional wisdom)。
對(duì)這些問題的答案偶爾得出令人驚訝的結(jié)論,但更多的時(shí)候是告訴你為什么傳統(tǒng)智慧起先在那,
而這是很值得知道的。
例如,給一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)引理,你可以問如果刪掉一個(gè)假設(shè),會(huì)發(fā)生什么;又或者試圖加強(qiáng)結(jié)論。
如果一個(gè)簡單的結(jié)果通常用方法X證明,可以想想能不能用方法Y證明。
新的證明方法或許不像原來方法那么優(yōu)雅,或許根本就行不通,
但不管怎么樣,都是試圖弄清方法X和Y的相對(duì)power。
這在證明不那么標(biāo)準(zhǔn)的引理時(shí)是有用的。
11
質(zhì)疑自己的工作
如果你意外地發(fā)現(xiàn)自己幾乎不費(fèi)勁地解決一個(gè)問題
也不太明白為什么,你應(yīng)該帶著懷疑的眼光審視你的解決方法。
特別地,所用的方法可能能證明更強(qiáng)的結(jié)論,而這個(gè)結(jié)論已知是錯(cuò)的
(??In particular, the method may also be able to prove much stronger statements which are known to be false)
這就意味著方法有瑕疵。
In a related spirit,如果你試圖證明一些野心勃勃地?cái)嘌?#xff0c;
應(yīng)該先試試找反例,或者找到一個(gè),就省了很多時(shí)間。
也許能發(fā)表(?may well be publishable in its own right)
或者你遇到一些困難,應(yīng)該能給出一些證明的線索。
(特別的,能找出一些為了證明出結(jié)論必須消滅的“敵人”)
事實(shí)上,把這種懷疑論用于數(shù)學(xué)家的斷言(claim)也不是個(gè)壞想法。
如果別無其他,也能讓你理解為何那個(gè)斷言是正確的,以及多強(qiáng)(how poweful it is )。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的陶哲轩(Terence Tao)对从事数学职业的建议的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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