Year:    2020

CAM-Net Digest, Vol. 17 (2020), Iss. 11 : p. 2

Abstract

为了迎接“六一”儿童节，向广大青少年朋友科普数学文化知识，2020年5月31日下午3点，中国运筹学会联合中国工业与应用数学学会、中国数学会倾情邀请胡旭东研究员作题为“运筹学—求解生活中的数学趣题”的网络科普讲座。中国工业与应用数学学会谢金星副理事长主持了讲座。包括中国运筹学会白延琴副理事长，中国工业与应用数学学会闫桂英秘书长和谢金星副理事长、杨新民副理事长，中国数学会周爱辉副理事长在内的1700余师生观看了讲座。

“夫运筹策帷帐之中，决胜于千里之外”，胡旭东研究员以《史记》中这句传唱千年的经典名句开启了本场讲座，他通过丰富的实证案例和历史典故带领广大听众追溯运筹学的前世今生、探寻它的精妙思想和博大内涵。

胡旭东研究员以我国历史上享誉盛名的 “田忌赛马”、《孙子兵法》、《六韬》等经典案例和著作为例，讲解了运筹思想的起源。在算盘发明之前，“算筹”是中国最重要的计算工具，中国古代数学家正是通过“算筹计算机”实现数学计算与运用，运筹帷幄。据传祖冲之就是用“算筹”计算圆周率的。他还通过引用著名数学家欧拉的名言—“宇宙的万物变化都是遵从某种最大或最小的优化法则产生的。”来进一步阐述运筹学的意义；以“比萨斜塔”、“最速曲线”等知名案例向观众展示了西方科学家在科学探索中引入运筹思想的历史溯源。其中，他还特别分享了瑞士数学家约翰•伯努利对伽利略1630年提出的“最速降线问题”作出的质疑与战，以此勉励大家，要敢于挑战权威，用实践来检验真理。

同时，胡旭东研究员对现代运筹学的起源与发展进行了阐述。现代运筹的思想萌芽于第一次世界大战，人们开始用数学的方法探讨各种运筹问题，尤其是通过运筹方法来部署军事行动。这种方法在第二次世界大战期间，用来进行新战术的试验和效率研究，并取得满意的效果。随着第二次世界大战结束，大量的运筹工作者离开了
军队，逐步转移到政府及产业部门进行研究，随之产生了丰富的理论成果，包括线性规划、整数规划、图论、网络流、几何规划、非线性规划、全局规划、最优控制理论等。可见，实际生产生活需要及应战需求，是现代运筹学快速发展的强大推动力。而我国现代运筹学的发展可追溯到上个世纪五十年代，在钱学森、华罗庚等著
名科学家的倡导下，我国运筹学研究取得许多重要的成果，且通过各种决策支持系统和生产管理系统等被人们广泛地使用。随后，胡旭东研究员深入运筹学实际研究内容，重点介绍和分析了中国邮路问题、哥尼斯堡七桥问题、骑士环游问题、旅行商问题、最短网络问题、盖茨挑战翻煎饼等实际生活中遇到的几个组合优化的经典
问题，渗透讲解了运筹学的思想和研究方法。并列举了道路监控问题中“最少顶点覆盖问题”，解释说明了枚举法、快速算法、贪婪算法的应用区别，并指出至今仍未找出可在任意图中找到最少顶点覆盖的快速算法这一现实情况，借此引入了“P=NP？”的千禧年数学难题，让听众们对运筹学的实际运用有了更加深刻的理解。

就如何在实际生活中发挥运筹学的作用、开展运筹学研究，胡旭东研究员阐述了基本方法与框架，即建立实际问题的数学模型，分析求解该数学问题的难易程度，设计求解该数学问题的算法，对算法进行性能分析；而后对算法进行编程和实现，分析数值结果，给出原始实际问题的解决方案。他谈到，运筹学的本质其实是研究人
类对各种有限资源的运用及筹划活动，通过发现其中的数学问题和规律，提出相应的求解方法，并应用于实际活动中，以发挥资源的最大效益，达到总体最优的目标。

胡旭东研究员以华罗庚先生的一段话结束了本场讲座—“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之谜，日用之繁，无处不用数学。”他强调，数学是一种语言，是一种财富，更是一种可以改变世界的强大力量。

在报告结束以后的提问环节，中国工业与应用数学学会吴凌云副秘书长从观众提出的各种各样的问题中，选择如下六个问题，“运筹学等于作业研究吗？”、“快递问题和邮路问题有何区别？”、“运筹学在研究生阶段主要研究什么？”、“运筹学和控制论有什么区别？”、“运筹学主要应用在哪些方面？”“运筹学研究的问题普遍特征是什么？”。胡旭东研究员一一作了细致的解答，并勉励大家积极探索、不懈钻研，将运筹学的思想与方法运用于实际生产生活当中，推动社会发展与进步。

最后，中国运筹学会白延琴副理事长对本次讲座做了点评。胡旭东研究员的科普报告引证丰富、精彩纷呈，语言深入浅出、幽默风趣，带领听众朋友们走进了美妙的数学花园，发现了好玩有趣的数学问题，也将启迪广大青少年朋友对运筹学的新思考和新探索。