雷功炎說(shuō):"數(shù)學(xué)模型正是一種將理論與應(yīng)用相結(jié)合的典范，這非常有利于我們更好的認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)，了解數(shù)學(xué)，發(fā)展數(shù)學(xué)。" 李大潛說(shuō):"數(shù)學(xué)建模是開(kāi)啟數(shù)學(xué)大門(mén)的金鑰匙。" 許多接近現(xiàn)實(shí)的模型最終需要計(jì)算機(jī)的幫助才能求解。 因此，學(xué)習(xí)一門(mén)編程語(yǔ)言，對(duì)于數(shù)學(xué)建模來(lái)說(shuō)，是非常重要的。選擇哪一個(gè)編程語(yǔ)言呢？這就像問(wèn)世界上哪一個(gè)語(yǔ)言是最美麗的一樣，很難得到統(tǒng)一的答案。我推薦大家學(xué)習(xí)的編程語(yǔ)言是北太天元。實(shí)際上，一旦你學(xué)會(huì)了一種編程語(yǔ)言，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)其他編程語(yǔ)言要容易得多。北太天元是非常適合學(xué)生學(xué)習(xí)的第一語(yǔ)言，而且非常適合數(shù)學(xué)建模的編程。從2022年起，全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽設(shè)立了北太天元數(shù)模之星的獎(jiǎng)項(xiàng)。越來(lái)越多的大學(xué)生們開(kāi)始學(xué)習(xí)北太天元。

我陸續(xù)收到一些朋友的來(lái)信，說(shuō): "在你的B站上我看到很多介紹北太天元使用的視頻，但是這么多視頻從哪一個(gè)開(kāi)始看呢？"? 這是個(gè)很好的問(wèn)題，我計(jì)劃寫(xiě)一個(gè)系列的專(zhuān)欄文章（配上適當(dāng)?shù)囊曨l）講講如何使用北太天元編程。


算法是用于完成某些任務(wù)的一組指令。在數(shù)學(xué)中，這項(xiàng)任務(wù)可以是非常簡(jiǎn)單的，如: 進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、求解方程或模擬某個(gè)研究對(duì)象的發(fā)展變化過(guò)程。

在我們很小的時(shí)候，實(shí)際上就會(huì)使用人體計(jì)算機(jī)了, 例如我們被幼兒園老師要求去計(jì)算3+4， 要知道我們具有的技能是數(shù)數(shù) 1 , 2 , 3, 4 ... ， 我們扳著自己的手指， 一個(gè)，兩個(gè)，三個(gè)， ok，我們完成了 3 的輸入工作， 3 已經(jīng)存在了我們的手指這個(gè)內(nèi)存里， 然后，我們開(kāi)始 做加4 的操作， 一個(gè)，兩個(gè)，三個(gè)，四個(gè)， 我們完成把4寫(xiě)入內(nèi)存的操作， 而且此時(shí)內(nèi)存里存儲(chǔ)的就是 3+4 的結(jié)果，我們只要再把內(nèi)存的結(jié)果 讀出來(lái)即可， 我們扳著手指來(lái)說(shuō)，一個(gè)，兩個(gè)，三個(gè)，? ... , 七個(gè)，然后我們驕傲地告訴老師，7。

?后來(lái)，我們長(zhǎng)大了，3+4這個(gè)計(jì)算結(jié)果已經(jīng)放在了我們大腦的腦細(xì)胞里了。稍微長(zhǎng)大后，我們需要計(jì)算乘法，我們是把乘法轉(zhuǎn)化成加法來(lái)計(jì)算，當(dāng)然，后來(lái)我們也把乘法口訣也放在了大腦里。在我們大腦內(nèi)存不夠用的時(shí)候，我們借助了演草紙， 這相當(dāng)于外加了存儲(chǔ)條。國(guó)外和上海還允許在高考中使用科學(xué)計(jì)算器，這樣你可以處理更加復(fù)雜的運(yùn)算， 更快地完成復(fù)雜一些的任務(wù)， 如找到最小公約數(shù)或找到函數(shù)的極值。

在學(xué)習(xí)和工作中，我們經(jīng)常遇到非常復(fù)雜的任務(wù)，完成這樣的復(fù)雜任務(wù)手工計(jì)算往往需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)編程，把算法寫(xiě)成計(jì)算機(jī)能理解的語(yǔ)言，然后讓計(jì)算機(jī)做計(jì)算來(lái)完成復(fù)雜的任務(wù)，這項(xiàng)技能對(duì)我們來(lái)說(shuō)就是非常重要的。

計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)算法的編碼是通過(guò)按一定順序應(yīng)用數(shù)學(xué)計(jì)算規(guī)則和數(shù)學(xué)定理來(lái)編寫(xiě)的，當(dāng)然，編碼還要遵守編程語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)定。應(yīng)用算法對(duì)學(xué)習(xí)和研究基礎(chǔ)數(shù)學(xué)也非常重要，雖然基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)往往需要用鉛筆和紙進(jìn)行緩慢而有條理的探索，但是計(jì)算機(jī)也很有用, 現(xiàn)在已經(jīng)成為很多數(shù)學(xué)家的必備工具。沒(méi)有計(jì)算機(jī)的幫助， 陳景潤(rùn)用6麻袋的演草紙才攻克數(shù)學(xué)難題。

在許多情況下，我們理清思路如何解決一個(gè)問(wèn)題，把思路變成一個(gè)用流程圖表示的過(guò)程， 把解決它的實(shí)際計(jì)算過(guò)程留給了計(jì)算機(jī)。因此，了解計(jì)算機(jī)能夠做哪些計(jì)算以及能夠解決哪些問(wèn)題，并學(xué)會(huì)如何編寫(xiě)自己的計(jì)算機(jī)程序來(lái)解決問(wèn)題, 這些技能也很重要。此外，數(shù)學(xué)家和工程師總是想出新的算法來(lái)解決新的問(wèn)題或者以更有效的方式解決舊問(wèn)題。

我們知道,一般的五次以上一元方程不能用根式求解。假設(shè)，你要求解x^5+x-10=0, 這個(gè)問(wèn)題不好求解。你可以試著畫(huà)出y=x^5+x-10的圖形，看看它在y＝0 處對(duì)應(yīng)的x大致在哪個(gè)區(qū)間里。而且，雖然我們無(wú)法解出這個(gè)方程的精確解，但是我們知道這是一個(gè)奇數(shù)次多項(xiàng)式，，它在x趨向于正負(fù)無(wú)窮大的時(shí)候，函數(shù)值相應(yīng)地也趨向于正負(fù)無(wú)窮大，因此我們知道它肯定存在一個(gè)實(shí)數(shù)解。通過(guò)北太天元來(lái)繪制函數(shù)圖像，

我們確實(shí)通過(guò)看圖就可以找到這個(gè)解所在的范圍。如何找到精度更高的近似解，這還需要學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)一點(diǎn)點(diǎn)技術(shù)和理論。后面我們也會(huì)給出一個(gè)簡(jiǎn)單的算法。


作為一種通用型科學(xué)計(jì)算軟件， 北太天元不僅僅能夠幫助大家學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模, 而且是一種把企業(yè)工程師和科學(xué)家聯(lián)系起來(lái)的通用語(yǔ)言，還是一種解決工業(yè)軟件卡脖子問(wèn)題的根干技術(shù)。同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)北太天元的過(guò)程種，如果有什么問(wèn)題，歡迎留言或者到北太天元開(kāi)發(fā)者社區(qū)發(fā)帖。