Frage:
Beispiele dafür, wann die Entwicklung der mathematischen Notation den Fortschritt in der mathematischen Forschung beschleunigte?
aras
2017-09-27 11:25:02 UTC
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Manchmal ist es wichtig, eine gute mathematische Notation zu finden, um Teile der Mathematik zu verstehen. Betrachten Sie zum Beispiel die quadratische Formel.

Brahmagupta formulierte 628 n. Chr. eine Version der quadratischen Formel, die wie folgt lautet:

Auf die absolute Zahl multipliziert mit dem Vierfachen des [Koeffizienten des] Quadrats, addiere das Quadrat des [Koeffizienten des] Mittelterms; Die Quadratwurzel desselben, abzüglich des [Koeffizienten des] Mittelterms, geteilt durch das Doppelte des [Koeffizienten des] Quadrats, ist der Wert.

Vergleichen Sie dies mit unserer modernen Notation:

$$ \ frac {-b \ pm \ sqrt {b ^ 2 - 4ac}} {2a} $$

Die moderne Notation ist nicht nur prägnanter, sondern macht sie auch prägnanter bestimmte Eigenschaften quadratischer Gleichungen sind offensichtlicher. Zum Beispiel ist es einfach, die Anzahl der reellen Wurzeln einer quadratischen Gleichung mit der modernen Formel zu bestimmen. Die Formel von Brahmagupta ist jedoch undurchsichtiger, und es ist nicht sofort ersichtlich, wie die Anzahl der realen Wurzeln ermittelt werden kann.

Ein zweites Beispiel ist die Einführung der Ziffer 0 und des Ortswertsystems. Bei komplizierten Arithmetik sind römische Ziffern schwer zu verwalten. Zahlensysteme mit Platzwertsystemen können Additionen jedoch viel intuitiver handhaben.

Ich suche nach spezifischen Beispielen für die mathematische Notation, bei deren Einführung der Fortschritt in diesem speziellen Bereich beschleunigt wurde. Ich interessiere mich besonders für elementarere Mathematik - dh alles vor dem 18. Jahrhundert - aber auch Beispiele in moderner Mathematik sind willkommen.

Descartes mit analytischer Geometrie und Leibniz mit Kalkül.
0 für eine leere Ziffer
Vor Descartes und Leibniz führte Vieta eine protosymbolische Notation ein, die insbesondere von Fermat genutzt wurde und zu einer explosiven Entwicklung der Mathematik führte. Es gibt so viele Beispiele dafür, dass die Frage zu weit gefasst wird.
Vier antworten:
Peter Heinig
2017-09-30 19:29:47 UTC
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Das grundlegendste Beispiel, das das OP bereits selbst erwähnt hat: Sie nannten es "Platzwertsystem". Dies ist in der Tat ein sehr wichtiges Beispiel. Es scheint viele Jahrtausende gedauert zu haben, bis die Menschheit erkannt hat, dass es möglich ist, die Magie der Logarithmusfunktion zu nutzen, um bestimmte Aufgaben zu beschleunigen. Das meiste, was Sie um sich herum sehen, basiert letztendlich auf dem 'Platzwertsystem' (um Ihre Wörter zu verwenden, was mich bequem davon befreit, eines der Synonyme auswählen zu müssen).

Ein anderes, etwas theoretischeres Beispiele sind:

Exponenten in Form von hindu-arabischen Ziffern

Ich bin sicher, ich habe einmal eine Originalkopie gesehen eines Buches von Euler, in dem er noch so etwas wie $ xxx $ für $ x ^ 3 $ schreibt. Es ist noch nicht lange her, dass Letzteres eine Innovation war. Die 'Beschleunigung' (um das Wort des OP zu verwenden) entspricht in etwa den Vorteilen der Positionsnotation gegenüber unären Zahlensystemen.

Ich muss auch sagen dass Ihre Frage ziemlich weit gefasst und irgendwie zu unkonzentriert ist.

Ein sehr gutes fortgeschrittenes theoretisches Beispiel, das bisher überraschenderweise nicht erwähnt wurde, ist

Einstein-Summationskonvention .

für die ich Sie auf die folgende empfehlenswerte Zusammenfassung verweise:

Willie Wong: Warum Einstein Summation Notation verwenden? , URL (Version: 2017-04-13): https://math.stackexchange.com/q/1926173

Beachten Sie die Einstein-Summationsnotation

  • hat nicht nur einen Beschleunigungseffekt

, sondern auch

  • einen dieser ' Begrenzen Sie die Sprache .
Francois Ziegler
2017-10-08 05:24:48 UTC
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Variablen; Funktionsnotation; partielle Derivate; Vektorrechnung; außen Kalkül; Matrizen; Tensoren; Betriebsrechnung; Delta-Funktion; Operationen setzen; Äquivalenzbeziehungen; Mapping-Pfeile; genaue Sequenzen; kommutative Diagramme; Feynman-Diagramme; abstrakte Indexnotation; $ \ infty $; $ i $; ... zu breit!

[Einstein notation](https://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_notation).
@KeithMcClary Wenn Sie die Summationskonvention meinen, wurde dies bereits in der Antwort von P. Heinig erwähnt.
fdb
2017-09-30 17:59:05 UTC
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Das klassische Beispiel ist Diophantus von Alexandria (ca. 250 n. Chr.), der als erster Mathematiker etwas verwendet, das vernünftigerweise als algebraische Notation bezeichnet werden kann. Seine Arbeit beeinflusste Fermat, anderthalb Jahrtausende später.

José Carlos Santos
2017-10-05 14:28:39 UTC
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Die Einführung (in Europa) von Dezimalbrüchen durch Simon Stevin im Jahr 1585 und die Vereinfachung der von John Neper einige Jahrzehnte später eingeführten Notation waren sehr wichtig, da eine viel größere Anzahl von Menschen in der Lage war, numerische Berechnungen durchzuführen. Dies hatte große Auswirkungen auf die wissenschaftliche Forschung.



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