MIT的《深度學習》精讀(12)

2021-07-29 16:18:02 字數 2247 閱讀 1716

在電腦科學裡,甚至日常生活中,對資料的表示方式有著嚴重的依賴性。比如在電腦科學裡要收集一些資料,而當這些資料是結構化和索引化時,它的效率可以達到指數級別。人類也是這樣,比如使用阿拉佰數字(arabic numerals)來計算,就比使用羅馬數字(roman numerals)來得快捷。因此在機器學習的演算法裡,也嚴重地依賴於資料的表示方式,如果選得好有更高的效率和效能。比如像圖1.1裡所顯示的圖形來顯示的資料。

在這一段裡提到到阿拉佰數字,它來歷如下:

阿拉伯數字,是現今國際通用數字。最初由印度人發明,後由阿拉伯人傳向歐洲,之後再經歐洲人將其現代化。正因阿拉伯人的傳播,成為該種數字最終被國際通用的關鍵節點,所以人們稱其為「阿拉伯數字」。

阿拉伯數字由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共10個計數符號組成。採取位值法,高位在左,低位在右,從左往右書寫。借助一些簡單的數學符號(小數點、負號、百分號等),這個系統可以明確的表示所有的有理數。為了表示極大或極小的數字,人們在阿拉伯數字的基礎上創造了科學記數法。

起源公元500年前後,隨著經濟、婆羅門文化的興起和發展,印度次大陸西北部的旁遮普地區的數學一直處於領先地位。天文學家阿葉彼海特在簡化數字方面有了新的突破:他把數字記在乙個個格仔裡,如果第一格里有乙個符號,比如是乙個代表1的圓點,那麼第二格里的同樣圓點就表示十,而第三格里的圓點就代表一百。這樣,不僅是數字符號本身,而且是它們所在的位置次序也同樣擁有了重要意義。以後,印度的學者又引出了作為零的符號。可以這麼說,這些符號和表示方法是今天阿拉伯數字的老祖先了。[1]

印度數字

公元3世紀,古印度的一位科學家巴格達發明了阿拉伯數字。最古的計數目大概至多到3,為了要設想「4」這個數字,就必須把2和2加起來,5是2加2加1,3這個數字是2加1得來的,大概較晚才出現了用手寫的五指表示5這個數字和用雙手的十指表示10這個數字。這個原則實際也是數學計算的基礎。羅馬的計數只有到ⅴ(即5)的數字,ⅹ(即10)以內的數字則由ⅴ(5)和其它數字組合起來。ⅹ是兩個ⅴ的組合,同一數字符號根據它與其他數字符號位置關係而具有不同的量。這樣就開始有了數字位置的概念,在數學上這個重要的貢獻應歸於兩河流域的古代居民,後來古鯿人在這個基礎上加以改進,並發明了表達數字的1,2,3,4,5,6,7,8,9,0十個符號,這就成為今天記數的基礎。八世紀印度出現了有零的符號的最老的刻版記錄。當時稱零為首那。

兩百年後,團結在伊斯蘭教下的阿拉伯人征服了周圍的民族,建立了東起印度,西從非洲到西班牙的阿拉伯帝國。後來,這個伊斯蘭大帝國**成東、西兩個國家。由於這兩個國家的各代君王都獎勵文化和藝術,所以兩國的首都都非常繁榮,而其中特別繁華的是東都——巴格達,西來的希臘文化,東來的印度文化都匯集到這裡來了。阿拉伯人將兩種文化理解消化,從而創造了獨特的阿拉伯文化。

大約700年前後,阿拉伯人征服了旁遮普地區,他們吃驚地發現:被征服地區的數學比他們先進。於是設法吸收這些數字。

771年,印度北部的數學家被抓到了阿拉伯的巴格達,被迫給當地人傳授新的數學符號和體系,以及印度式的計算方法(用的計算法)。由於印度數字和印度計數法既簡單又方便,其優點遠遠超過了其他的計算法,阿拉伯的學者們很願意學習這些先進知識,商人們也樂於採用這種方法去做生意。

後來,阿拉伯人把這種數字傳入西班牙。公元10世紀,又由教皇熱爾貝·奧里亞克傳到歐洲其他國家。公元2023年左右,歐洲的學者正式採用了這些符號和體系。至13世紀,在義大利比薩的數學家費婆拿契的倡導下,普通歐洲人也開始採用阿拉伯數字,15世紀時這種現象已相當普遍。那時的阿拉伯數字的形狀與現代的阿拉伯數字尚不完全相同,只是比較接近而已,為使它們變成今天的1、2、3、4、5、6、7、8、9、0的書寫方式,又有許多數學家花費了不少心血。

阿拉伯數字起源於印度,但卻是經由阿拉伯人傳向四方的,這就是後來人們誤解阿拉伯數字是阿拉伯人發明的原因。

羅馬數字是最早的數字表示方式、比阿拉伯數字早 2000 多年、起源於古羅馬。

古羅馬人最常用的表示 4 的方法是 iiii、所以一直以來、iv 的設計風格經常遭到「正統論者」的強烈**。喬治敦大學古典文獻學教授兼教務長詹姆斯·奧東奈爾說,儘管古羅馬人有時為了節省空間會把 4 寫作 iv,但這種簡寫直到中世紀才流行起來,事實上這種寫法並不正規。有些鐘錶專家還提出一種理論:古羅馬人用 iv 作為眾神之王朱庇特名字的縮寫(在古典拉丁文中、j 和 i 同為 i、u 和 v 同為 v,因此 iv 即 ju、朱庇特 jupiter 的簡寫),因此,他們不希望神的名字看上去像個數字,也就是「避諱」。 

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