作者ginstein (邁向學術之路)
看板Math
標題[其他] 如何看數列,實數基礎下,觀點有哪些?
時間Sat Oct 4 19:52:38 2025
[無窮數列的盡頭是什麼?]一文中,將數列看成動態數字,
人腦能自動領略大概,矽腦 (AI) 需告知標準外的規則。
以下數列中數項為實數,有限數列 x,y 長度設為 n,
⊕ 表示實數算子,R 表示實數比較關係。
集合觀:{x_1, x_2, ..., x_n} 看成有序可重複數項集合,元素稱為數項。
重點在數列中的數項,有何性質規律?
集合與數列概念有相通之處,也體現在共用 { } 符號。
向量觀:(x_1, x_2, ..., x_n) 看成向量,元素稱為分項。
x⊕y ≡ {x_1⊕y_1, x_2⊕y_2, ..., x_n⊕y_n},
實數算子⊕在對應分項上逐項運算,單元或多元算子同理類推。
動數觀:x = {x_t},t = 1, 2, ..., n,
數字 x 在時間 t 截面的數項 x_t 可稱為截項。
數列是動態的數字,數字是靜態的數列,r ≡ {r}。
動數觀特點在關係。設 x = {x_t},y = {x_t},t = 1, 2, ..., n,
實數比較關係 R 及否關係 -R。
兩動態數字 x,y 之間有以下可能關係:
- 恆有關係:x R y 表示所有時間的 x_s,y_s 都有關係 R。
∀s,1 ≦ s ≦ n,x_s R y_s;
- 恆無關係:x -R y 表示所有時間的 x_t,y_t 為否關係 -R。
∀t,1 ≦ t ≦ n,x_t -R y_t;
- 糾纏關係:x ~R y 表示分項間有時是關係 R,有時是否關係 -R。
∃ s ≠ t,1 ≦ s,t ≦ n,x_s R y_s 且 x_t -R y_t;
- 動態關係三一律:x R y,x -R y 或 x ~R y 三者之一成立。
數列的集合觀焦點在數項,向量觀重點在運算,動數觀特點在關係,
但動數觀實為三合一的數字觀。
數字一詞本意多指靜態數字,本文靜態單值稱數,動態多值曰量,
以下稱數量 x 時,表示 x 為靜態實數或視為向量的數列。
給定實數算子⊕、實數比較關係 R,兩數量(數字或數列) x,y,
表達式 x⊕y,x R y 良定義。
例如令 x = {1, 3, 7, 15, 31},x - 1 = {0, 2, 6, 14, 30},
2 x = {2, 6, 14, 30, 62},x ≠ 0,x - 1 ≠ 2 x,x - 1 < 2 x,
又如令 y = {1/2, 1/4, 1/8},z = {0.9, 0.99, 0.999},0 < y < z < 1。
數字是靜態的數列,數量的運算或關係,
持續作用在對應分項(同時間截面的數項)上。
糾纏關係 x ~R y 的命名令人糾纏,不時、時不時、時有時無、
或有或無、三不五時等詞彙,描述數量 x,y 過程的不同時間截面中,
對應項之間 R 或 -R 的糾纏關係。
此外例如 w = {0, -1, 1/2, -1/3, 1/4},雖 w ≦ 1/2,w ≧ -1,
但 w ~> 0,w ~= 0,w ~< 0,糾纏關係的符號和表達多樣性也令人糾纏。
如果發散級數是魔鬼的發明,發散數列也是嗎?
當有限過程趨向無窮時,動態數字觀點下,
無窮數列有收斂很好,不收斂正常,只要定義明確,就是有效數學物件。
例如量階概念 O(x) = O(x_n) 表徵了動態數字量值變化的程度,
可用來描述量值發散到無窮大,或量值收斂到零的速度。
動態數字也是一種數字過程,可以成為認識、學習隨機過程前的基礎概念。
給兩無窮數列 x = {x_t},y = {x_t},時間足標 t 遍歷全部自然數,
設實數比較關係 R 及否關係 -R,兩數量 x,y 有以下可能關係:
- 終究有關:x R_a y 表示時間夠久後 x_m,y_m 終究有關係 R。
∃ N,∀ m > N 恆有 x_m R y_m;
- 終究無關:x -R_a y 表示時間夠久後 x_n,y_n 終究為否關係 ~R。
∃ N,∀ n > N 恆有 x_n -R y_n;
- 終究糾纏:x ~R_a y 表示不管多久後,分項間關係總有時是 R,有時是 -R。
∀ N,∃ m, n > N,m ≠ n,x_m R y_m 且 x_n -R y_n;
- 終究關係三一律:x R_a y,x -R_a y 或 x ~R_a y 三者之一成立。
終究關係與極限和極量相關,極量概念參考[無窮數列的盡頭是什麼?]一文。
例如令 x = {1/n},∀ ε > 0,0 < x <_a ε,lim x = 0,0 < Lim x < ε。
再如令 y = {(-1)^n / n},
∀ ε > 0,-ε <_a y <_a ε,lim y = 0,-ε < Lim y < ε。
終究糾纏 y = ~> 0,y ~< 0,y ~≦ 0,y ~≧ 0 時,y 換成 Lim y 同樣成立。
標準數學中的無窮數列,時間足標 t 遍歷全部有限自然數。
動態數字能否超越有限壁壘,突破標準數學的實無窮概念?
加入時間維度的動數觀,可以用來推廣數系概念嗎?
如何看數列,除了上述觀點外,你有什麼看法?
作者: ginstein (邁向學術之路) 看板: Math
標題: [其他] 存在或不存在,認知邊界所在!
時間: Sat Oct 9 10:23:xx 2025
幾個故事。其一,傳說希帕索斯被畢氏學派扔到海裡,
因為他發現無理數√2,動搖畢氏學派「萬物皆數」的信念。
其二,某次學術會議結束後,拉普拉斯匆匆返家,
急於檢驗《天體力學》中所用的無窮級數是否收斂──
因為柯西會議上剛提出了收斂級數理論。
其三,康托爾於精神病院辭世,雖然建立了實無窮集合的樂園,
但主流觀念是潛無窮的時代下,康托爾被認為離經叛道抑鬱而終。
故事映照出人性的矛盾,
既渴望理論創新帶來的見識增長,又恐懼過於顛覆動搖了認知基礎。
要知道偉大如高斯,早就對非歐幾何有深刻理解,
卻因為擔憂顛覆傳統觀點引發爭議,而沒有公開發表。
對比之下,同時代的其他非歐幾何創始者,
羅巴切夫斯基和高斯好友的兒子小鮑耶,他們的人生就相對坎坷了。
創新發現成了顛覆認知,發現者成了孤勇者。
故事是過去的人生,現實是未來的故事。
如果無窮數列有限足標的分項外,竟然「存在」未知的無窮概念!
如果數系竟然「存在」動態觀、無窮小量與無窮大量!
如果看似一點的實數竟然「存在」內部!
顛覆了標準數學的無窮觀、數字觀、幾何觀,
顯示了標準基礎的侷限,動搖了標準數學的權威,
讓人誤會嚴謹數學理論不正確,
這種「存在」,厭惡數學者或喜聞樂見,熱愛數學者卻不免徬徨!
不知所措時,歷史能給予我們什麼啟示?
「存在或不存在,認知邊界所在!」
抗拒無理數,否定非歐幾何,排斥實無窮,
反映了時代的認知侷限,而非無知偏見。
負數、無理數、虛數、實無窮等概念,如今習以為常,卻也曾被斥荒謬。
擴展標準數學三觀的論點其實不新,
非標準分析中早就指出,只是備受忽視。
數學史啟示我們,隨著認知邊界的拓展,當標準外的概念通過考驗,
當認知外的不存在,成為認知內的存在,新概念的曙光將驅散迷霧,
照亮更廣闊的數學疆界,揭露更深層的數學結構。
歷史啟示外,未來更可期。
這時代有機會見證 AI 數學家的誕生,期待 AI 數學家的到來,
以全新的視角拓展數學的認知邊界,或引領下一次數學革命的到來!
作者: ginstein (邁向學術之路) 看板: Math
標題: [其他] 文字修正調整備註
時間: Sat Oct 25 08:30:xx 2025
為了[無窮數列的盡頭是什麼]系列文章用詞術語一致性,後續文章採用以下文字修正調整
。
[如何看無窮,自然數列下,觀點有哪些?]一文中區分潛無窮(「有限」觀)、實無窮(「
無窮」觀)、超限序數(超序觀)及超無窮(「超限」觀)的觀點。稱 {1, 2, ..., n} 為「
有限」數列;稱 {n} = {..., n, ... |} 為「無窮」數列;稱 {n^*} = {|..., n^*,
...} 為「超限」數列。
[如何看數列,實數基礎下,觀點有哪些?]一文中糾纏關係的命名令人糾纏。「終究糾纏
」關係 x ~R_a y 定義為 ∀ N,∃ m, n > N,m ≠ n,x_m R y_m 且 x_n -R y_n。從
定義看,不論何時開始,總有關係 R 與 -R 糾纏不斷,稱之為「恆為糾纏」更洽當。兩
無窮數列的動態關係中,「終究有關」x R_a y、「終究無關」x -R_a y、「恆為糾纏」
x ~R_a y 三者之一成立。
「存在或不存在,認知邊界所在!」一文中,初版發文後臨時讓 AI 檢查錯字和評論,改
了明顯錯字和病句,還有許多參考建議還沒修改,初版只有「期待 AI 數學家的到來」,
但後來納入 AI 提供的「以全新的視角拓展數學的認知邊界」、「引領下一次數學革命的
到來」!因此重複了「到來」兩次。再次修改後,屆時補上 AI 協作修改版。
估計三篇文後結束本系列主要文章,為避免用詞術語一改再改,後續文章大致定稿後再發
文。
[無窮數列的盡頭是什麼]:
https://dreamchen-2025-github-io.pages.dev/20250921/無窮數列的盡頭是什麼?
[如何看無窮,自然數列下,觀點有哪些?]:
https://dreamchen-2025-github-io.pages.dev/20250930/如何看無窮,自然數列下,觀
點有哪些?
[如何看數列,實數基礎下,觀點有哪些?]:
https://dreamchen-2025-github-io.pages.dev/20251003/如何看數列,實數基礎下,觀
點有哪些?
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At the end, it never ends.
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 218.35.189.25 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1759578762.A.73A.html
※ 編輯: ginstein (218.35.189.25 臺灣), 10/05/2025 13:31:09
噓 maplefff : 個人認為是廢文 10/07 03:18
是不是只單看一篇文?
建議從「無窮數列的盡頭是什麼?」一文中,開始和 AI 互動。
我都先發文,再試 AI,試了好幾款,大多有不錯的評價,例如 Claude
https://meee.com.tw/rWfnuYe
補充說明,如何看無窮那篇,順便改一下用詞,有窮、實窮、超窮,看起來太窮 XD
※ 編輯: ginstein (218.35.189.25 臺灣), 10/07/2025 10:05:35
→ ginstein : 如今AI的評價是重要參考,但是更重要的是自己動腦 10/07 10:07
※ 編輯: ginstein (218.35.189.25 臺灣), 10/09/2025 10:23:59
※ 編輯: ginstein (218.35.189.25 臺灣), 10/09/2025 12:20:29
※ 編輯: ginstein (218.35.189.25 臺灣), 10/25/2025 08:30:29