从“信息搜索”到“思想挖掘”——从“搜索”思想的历史溯源说起

作者:金雅芬 中科院数学与系统科学研究院

  2011年11月12日,这一天google的图标出现了一个新的图案,就是图标旁边出现了数学家华罗庚的画像,因为google知道这一天是华罗庚诞辰纪念日。有意思的是图中的华罗庚正在倒茶,我们知道这个图的意思是说华罗庚曾经用泡茶的例子来讲解统筹法的思想,由此可见google对华罗庚是有一定的了解的。

  可是google不知道的是,在中国的历史上还有一位数学家与google搜索程序的核心思想是有关系的。
  早在1500年前,有一位中国的数学家和天文学家祖冲之(公元429-500年)就提出了“搜炼古今”的思想,这里“搜”就是“搜索”的意思。我在2008年设计数学科普网站的时候就介绍过,中国古代数学家祖冲之计算圆周率得到的结果是3.1415926< <3.1415927,精确到了小数点后面七位,还给出了分数形式的 的近似值约率22/7和密率355/113, 的计算精确度的记录一直保持了700年,因此月球上有一座山被命名为“祖冲之环形山”。现在我们才知道祖冲之“搜索”思想的提出距今已有1500年了。
  让我们知道“搜炼古今”这个思想的人是数学家华罗庚,他在1962年写的一篇文章《学与识》中谈到:“培养独立思考、独立工作能力,并不是不需要接受前人的成就,而恰恰是要建立在广泛地接受前人成就的基础上。我很欣赏我国五代时有名的科学家祖冲之对自己的学习总结的几个字。他说,他的学习方法是:搜炼古今。搜是搜索,博采前人的成就,广泛地学习研究;炼是提炼,只搜来学习还不行,还要炼,把各式各样的主张拿来对比研究,经过消化,提炼。他读过很多书,并且做过比较、研究、消化、提炼,最后创立了自己的学说。他的圆周率是在博览和研究了古代有关圆周率的学说的基础上,继承了刘徽的成就而进一步发展的。他所作的《大明历》则是继承了何承天的《元嘉历》。许多科学技术上的发明创造,都是继承了前人的成就和自己独立思考的结果。”
  华罗庚非常欣赏祖冲之“搜炼古今”的思想,同时他还非常清楚地阐述了学习继承与创新的关系。他说:“有‘知’无‘识’之人做不出高水平的工作来。并不是熟悉了世界上的文献,就成为某一部门的‘知识里手’了,还早呢!这仅仅是从事研究工作的一个起点。也并不是在一个文献报告会上能不断地报告世界最新成就,便可以认为接近世界水平了,不!这也仅仅是起点,具有能分析这些文献能力的报告会,才是科学研究工作的真正开始,前者距真正做出高水平的工作来,还相差一个质的飞跃阶段。”还说:“人之所以可贵就在于会创造,善于吸收过去文献的精华”。“搜炼古今”的思想是说要批判地接受前人的思想,经过分析提炼,取其精华,去其糟粕,而不是单纯的模仿和原样照搬。
  “搜炼古今”的思想目前通过文本搜索可能是搜索不到的,就是使用模糊匹配的方法可能也无法搜索到。因为过去的很多书籍和文章是纸质的,或者是扫描的图像文件。从技术的角度来说,思想的挖掘是一个比较复杂的过程,不仅需要通过语法与语义的分析,还需要了解相关的背景知识。不过,新一代的智能搜索引擎可能会在数据挖掘和知识提炼方面有所突破,未来是有可能实现思想挖掘的目标的。
  祖冲之是“搜炼古今”思想的提出者,同时他也是一个实践者。他的圆周率的精确计算结果与《大明历》就是通过“搜炼古今”的途径得到的。从对科学发展的作用来看,我们应当授予祖冲之“最佳创意和实践奖”。
  可是祖冲之一定不会想到1500年后,google设计了一个计算机程序实现了他的“搜索”的思想,因而google可以获得“最佳实现奖”。当然知识和思想的“提炼”还有待于下一步的努力。
  还有一个“最佳科学思想传播奖”应当授予华罗庚教授,不仅因为他在文章中挖掘出祖冲之“搜炼古今”的思想,深度解析了学习继承与创新的关系,还有他一生在科学思想与知识传播方面做了大量的工作,他在生命的后20年一直都在坚持推广普及统筹法与优选法,把科学方法传授给人民大众,使得掌握了科学知识的群众能够为国家的经济建设做出更大的贡献。
  从“搜索”思想的溯源,我们可以看到创新的思想在中国还是有一定渊源和基础的,同时也认识到当我们在倡导“创新”的时候,要遵循科学发展的规律,不是不需要学习参考前人经验,也不是简单的模仿,依样画“葫芦”,而是在学习的基础上要经过独立的思考,进行再创造。科学上的每一个进展大致都是如此得到的。
  华罗庚说:“独立思考能力是科学研究和创造发明的一项必备才能。在历史上任何一个较重要的科学上的创造和发明,都是和创造发明者的独立地深入地看问题的方法分不开的。因为唯有如此,才能超越成规,不为前人的结论所局囿,深入事物本质,独辟蹊径,做出新的结论。”这个论述对创新者来说是很有参考价值的。

  (本文最初发布于2015年11月10日,修改于2015年12月2日)

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