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好玩的数学:游戏、密码和科幻小说中的数学思考

PUP China 普林斯顿读书汇 2022-05-20

Editor's Note


普林斯顿大学出版社(PUP)在数学领域的出版物最早可追溯到20世纪中期,是科学出版中历史最悠久的出版内容之一。PUP数学书目兼顾前瞻性与严谨性,用户友好度极高,以应用度广、交叉性强见长。

除了严谨与“硬核”之外,数学也有着无尽的乐趣等待读者的发掘。本书单面向任何对数学感兴趣的读者,从体育规则、逻辑游戏、密码学未解之谜与科幻小说各个方面,探索数学乐趣的蛛丝马迹,以期让更广泛的读者发现,数学不但是“有用的”,更是“好玩的”




用数学技巧来预测你所热爱的体育赛事


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Mathletics

该书揭示了教练与球队经理在评估球员能力、改善球队表现过程中,所使用到的数学方法。这为数学爱好者与球迷们提供了研究体育赛事的实用技能,可以增进自己对所热爱运动的理解(甚至可能获得赢得赌注的优势)。

读完本书后,你会明白为什么棒球队不应该短打,为何足球加时赛制度是不公平的,为何仅凭分数、篮板球和助攻不足以决定谁是NBA的最佳球员等。本书第二版增加了新的数据、新的球员和球队,将足球、电子竞技、高尔夫、排球、相机数据分析等内容囊括进去,并增加了贝叶斯推断、岭回归等新的数据分析技术章节。

本书作者Wayne L. Winston 是印第安纳大学凯利商学院决策科学系的 John and Esther Reese 教授;Scott Nestler 是圣母大学门多萨商学院的副教授;Konstantinos Pelechrinis 匹兹堡大学计算机和信息学院副教授。

“体育迷们将从概率理论和统计模型中学到很多,因为这本书放弃了空洞的陈词滥调(将“势头”从球迷的词典中扔掉),并鼓励人们对抗规则的不公正(比如在大学橄榄球全国冠军选拔和全国大学体育协会篮球锦标赛选拔协议中的不公正)。这是一本将体育热情和数学敏锐性融合的罕见之作。”

——《书目》杂志(Booklist)




发掘逻辑谜题的无穷趣味性与娱乐性


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Games for Your Mind

逻辑谜题最早是由 Lewis Carroll 在19世纪末向大众普及的。逻辑谜题(例如数独)有着深厚的数学逻辑基础,人们乐于在类似的娱乐活动上进行智力探索,因此一直都很受欢迎。Games for Your Mind 探讨了逻辑谜题的历史和未来,并鼓励读者独立使用逻辑规律解开谜团。

Jason Rosenhouse 首先向读者介绍了逻辑学和逻辑谜题,接着揭示了这些谜题的丰富历史。他展示了卡洛尔谜题(Carroll’s puzzles)是如何将亚里士多德的逻辑学揉进儿童趣味游戏当中,同时又为卡洛尔自己的逻辑学学术研究提供灵感。他也揭示了另一位逻辑谜题的先驱 Raymond Smullyan 是如何利用说谎者和真话者的经典谜题来证明哥德尔定理,阐释了数学逻辑中的深刻问题。作者也对非经典逻辑谜题的未来提出了设想,这些设想今天被用于计算机科学和自动推理,以处理庞大而可能出现矛盾的数据集。

本书囊括了从入门到高阶的大量逻辑谜题,汇总了包括“史上最难的逻辑谜题”("Hardest Logic Puzzle Ever")等巧妙而经典的谜题。

Jason Rosenhouse 是詹姆斯麦迪逊大学的数学系教授。

“Rosenhouse 巧妙地追溯了从亚里士多德到雷蒙德·斯穆里安的整个逻辑学发展历史。对于那些一想到逻辑或数学就感到恐惧,但同时又对数独、谜题、悖论和福尔摩斯的演绎世界感兴趣的读者来说,这本书提供了一个简明易懂的介绍,并且深入地探索了逻辑的危险和乐趣。”

——北美刘易斯·卡罗尔协会(Lewis Carroll Society of North America)荣誉主席 Mark Burstein

“阅读这本书是一种享受。Rosenhouse 对逻辑学的各个方面进行了清晰而有吸引力的阐释,并点缀以许多幽默的说法。他对逻辑学的哲学诠释和对其的数学分析一样巧妙。对于任何喜欢谜题的人来说,‘Games for Your Mind’ 是一本很棒的逻辑学入门书籍。”

——John Stillwell,Reverse Mathematics: Proofs from the Inside Out 的作者




历史上未被破译的密码故事


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Unsolved!:The History and Mystery of the World's Greatest Ciphers from Ancient Egypt to Online Secret Societies

1912年,一位名叫 Wilfrid Voynich 的书商意外得到了一份曾属于皇帝鲁道夫二世的密码手稿(鲁道夫二世对炼金术和神秘学曾非常着迷)。破译人员试图解开这本书的秘密,但没有成功,直到今天,它仍然是一个谜。

1953年,一名男子被发现死于费城机场附近,原因是氰化物中毒。他的钱包里有一张纳粹军事飞机的照片,他的腹部贴着一条加密信息,一切都是如此蹊跷。

在这本有趣的书中,作者研究了一系列历史上尚未被破解的密码。这些密码可能隐藏着间谍或连环杀手的身份信息、提供了宝藏被埋藏的位置、记录了一个秘密社团的活动,或只是一场精心设计的骗局。作者分析了每串密码所指向的线索与证据,以及前人破译这些密码的努力,并鼓励读者尝试自己破解这些千古难题。

Craig P. Bauer 是宾夕法尼亚州约克学院的数学教授,Cryptologia(《密码学》)杂志的主编,曾在美国国家安全局的密码学历史中心(Cryptologic History)担任驻校学者。

“我被这本书震惊了。我从来没有读过一本如此惊心动魄的非小说类书籍。”

——Adhemar Bultheel,欧洲数学学会( European Mathematical Society )

“Bauer 的这本书被证明是揭示现实生活中的密码、代码与加密世界神秘性与趣味性的一个实用指南。……Unsolved! 适合所有喜欢追求刺激的人。”

——Peter Dabbene,Foreword Reviews

 



在僵尸末世里用微积分生存


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Zombies and Calculus

微积分如何帮助你在僵尸末世中生存?作者 Colin Adams 在这本僵尸末世冒险小说当中告诉你答案。

新英格兰地区一所小型文理学院的数学教授 Craig Williams 在上微积分课时,教室突然闯进了一个被感染尸毒的学生,一场末世生存冒险由此开始。在尸毒蔓延的背景下,Williams 用微积分原理来帮助他的学生打败成群结队的行尸走肉。在这本书中,读者将根据僵尸利用自己的切线矢量瞄准目标的特点,来避免自己被吃掉,并运用指数增长模型以确定病毒的传播速度。Williams 还教授了诸如逻辑斯谛增长、重力加速度、捕食者-猎物模型、追击问题、战斗物理等原理,在他的帮助下,你也可以在僵尸的威胁下生存下来。

该书末页有简明附录,以详细地解释书中的数学原理,适合微积分初学者的使用。

Colin Adams 是威廉姆斯学院的数学系教授,Mathematical Intelligencer 的幽默专栏作家,也是一位有趣的流行数学作者。

"我从来没有阅读过这样的小说,主人公在击爆僵尸的脑浆、用雪犁砸烂汽车的间隙,居然还在教他刚刚救出来的人学微积分!真是相当不错的阅读体验!”

——Adhemar Bultheel ,欧洲数学学会( European Mathematical Society )

"浪漫! 危险! 微积分!僵尸!Adams 带领读者进行了一场世界末日般的教育冒险,同时也是一部斯皮尔伯格式的科幻惊悚片。……Adams 使得故事中的数学既有趣又容易理解,并把深入的探讨留到最后的附录中。这一微积分在'真实世界'中的应用故事,充满了逃亡、背叛与勇气,甚至还有罗曼蒂克情节,微积分爱好者会很高兴阅读这本有趣的流行数学书。"

——《出版人周刊》( Publishers Weekly )

复制以下链接到浏览器打开,获取该书试读章节:

https://assets.press.princeton.edu/chapters/s10315.pdf?_ga=2.129407628.1078232369.1651722170-1364348936.1646993429




科幻小说的天马行空是否有数学原理支撑?


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Wizards, Aliens, and Starships

从太空电梯到星际旅行,科幻小说家们创造了一系列辉煌、创新的太空构想。然而,这些想法的可信度如何?Harry Potter(《哈利·波特》)中韦斯莱先生的飞行汽车是否真的存在?哪些未来元素可能成真,哪些不可能?从 Ursula K. Le Guin 的作品到 Star Trek(《星际迷航》)和 Avatar(《阿凡达》),本书深入研究了科幻小说中的时间扭曲、形状变化、火箭发射中充满科幻元素的细节,向读者展示了这些现象背后的物理学和数学原理。

Charles L. Adler 是马里兰圣玛丽学院的物理学教授。

"Adler 出色地展示了即使是基本的数学和物理学,其解释力和实际运用也可以非常强大。"

——Robert Matthews, BBC Focus Magazine

"对于那些想了解太空旅行的实际情况、探索外星生命的人来说……本书将是一个最佳选择。"

——Sidney Perkowitz, Scientists' Bookshelf

该书荣获美国物理学会2015年美国物理联合会(AIP)图书科学写作奖共同获奖者;

2014年《物理世界》年度十佳图书;

2014年《卫报》最佳流行物理科学书籍之一。

复制以下链接到浏览器打开,获取该书试读内容:

https://assets.press.princeton.edu/releases/m10070.pdf?_ga=2.30326463.1078232369.1651722170-1364348936.1646993429




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