如果數學家掌管標點符號

透過集合構建符號獲得更好的生活

A child looks up at a blackboard filled with math notation

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本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點


作為一個公開的數學人士,我被要求評判的一個問題是,我對“病毒式運算順序問題”的看法,這些問題通常是一個數學問題,類似於“48÷2(9+3) = ?

過去,我經常對問我這些問題的人說,“我認為正確的答案是__,但最好明確地寫出表示式。”但最近我決定要堅決一點。我不再回答這些問題。唯一的獲勝方法是不參與。

一連串模稜兩可的數字和數學運算子號對數學家來說並不有趣。我們大多數人在早期的數學教育中都會學到一些關於運算順序的知識。我們可能會學到PEMDAS或BIDMAS,或者“請原諒我親愛的莎莉阿姨”。所有這些表示式都告訴我們,我們應該首先處理括號內的表示式,然後是指數表示式,然後是乘法和除法,最後是加法和減法。我們有一個系統是好事,但是數學家和其他經常使用數學表示式的人永遠不會寫下“48÷2(9+3) = ?”這樣的東西,因為它可能造成的混亂太大了。


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總的來說,數學家會盡可能地減少歧義。數學家會寫(48÷2)(9+3)或48÷(2(9+3)),具體取決於他們的意思。病毒式的運算順序問題沒有吸引力。只需新增一些括號來澄清你的意思,然後繼續前進。天哪,還有貓的照片可以瀏覽呢!

事實上,我認為如果數學家說了算,他們會徹底消除容易解決的模稜兩可的運算順序問題,而且我認為他們不會止步於此。英語經常會留下歧義的空間,我認為數學符號可以幫助我們做出一些改進。

我記得當我看到“我喜歡在洗澡時玩棋盤遊戲和看書”這句話時,我忍不住笑了。它讓人聯想到一個非常刺激的《大富翁》遊戲,波羅的海大道被波羅的海所取代。集合構建符號可以解決那裡令人興奮的歧義,同時又可以從這個充滿悲傷的世界中釋放出我一絲絲快樂。數學家使用花括號來表示屬於一個集合的東西,並且可以被視為一個物件。一個喜歡兩項不同活動的人,其中一項是玩棋盤遊戲,另一項是洗澡時看書,可以寫成“我喜歡{玩棋盤遊戲}和{洗澡時看書}。”一個洗澡方式比我有趣得多的人可以寫成“我喜歡在洗澡時{玩棋盤遊戲和看書}。”

花括號可以解決書面英語的問題,但我們也透過言語進行交流。已故的丹麥鋼琴家和喜劇演員維克多·博爾格有一個關於語音標點的節目。他為一些常見的標點符號分配了聲音,並將它們插入到句子中。

他沒有為花括號新增聲音,我也不確定最好的選擇是什麼。也許“zzp”的聲音會起作用,但我樂於接受其他建議。與此同時,有空氣引號的先例,也許我們可以將其擴充套件到空氣括號。

當我開始考慮在英語寫作和演講中使用括號和空氣括號時,我想我是否只是在重新發明句子圖解。我不知道有多少人在學校學習過句子圖解,但句子圖解是句子的圖形表示,顯示了每個單詞和短語在句子中的功能。“我喜歡{玩棋盤遊戲}和{洗澡時看書}”這句話的圖解與“我喜歡在洗澡時{玩棋盤遊戲和看書}”的圖解是不同的。我已經很久沒有做過句子圖解了,所以請任何正在閱讀的語法老師寬容一點,但這些是我畫出的圖解。“while”從句的位置是兩個圖解之間的唯一區別。

句子“我喜歡在洗澡時玩棋盤遊戲和看書”的兩種可能的圖解。圖片來源:伊芙琳·蘭姆

圖解句子確實消除了歧義,它提供的資訊比我建議的集合構建符號還要多,但它付出了空間和努力的代價。在英語散文中丟擲幾個括號比將每個句子都畫成一個複雜的多層建築要實用得多。

當涉及到透過數學符號解決語言歧義時,集合構建括號只是冰山一角。在我們掌握了這些之後,我們可以考慮將並集不相交併集符號以及or和xor之間的區別納入我們的言語和寫作中。但這必須等到我們在浴缸裡玩了一場超現實的《戰艦》遊戲後才能進行。

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