上色版数学公式

多年前,在解释 傅里叶变换(Fourier Transform)时,我发现了这张图:

colorized fourier transform

(来源)

啊!为什么不多用这种方式介绍数学概念?

大多数想法本身并不令人困惑,但它们的 技术描述 表达方式可能会让人困惑(例如,阅读乐谱与聆听歌曲。)

我的学习策略是找到在学习一个概念时真正有帮助的东西,并多做这些。不是课本里枯燥的描述——而是让概念真正被理解的东西 ?

我所需要的清单是 ADEPT:类比、图示、示例、通俗定义和技术定义。

以下是我如此喜欢彩色方程的几个原因:

  • 用简单英语描述为方程提供了类比。诸如“能量”、“路径”、“旋转”等概念并未直接在方程中说明。
  • 颜色、文字和方程本身就是一幅图表。我们的眼睛来回跳动,像阅读地图一样阅读方程(而不是一串符号)。
  • 技术描述——我们的最终目标——并未隐藏。我们不是在直觉和技术之间做选择,它是直觉 的回报,持续 和技术。

当然,我们仍然需要示例来检验理解,但4/5已经很不错了!

创建着色公式(Creating Colorized Equations)

我在下面将我喜爱的几个数学主题进行了着色。给方程着色出乎意料地有趣。就像写俳句一样,将概念精简到本质是一种游戏。

着色版:e(增长的通用底数)

colorized e

自然常数e (2.718...) 是增长的底数,由普适思想产生。以单位利息、单位时间,进行完美复利。 阅读文章.

着色版:欧拉公式(Euler's Formula)

colorized euler's formula

欧拉公式是数学中最重要的公式之一,连接了指数、虚数和圆。其直觉理解:沿垂直方向的持续增长描绘出一个圆。 阅读文章.

着色版:傅里叶变换(Fourier Transform)

colorized fourier transform

傅里叶变换建立在欧拉恒等式之上。利用你的圆形路径,以特定速度旋转一个信号,从而提取出该速度下的"成分"(就像将奶昔分离成其原料)。 阅读文章.

着色版:勾股定理(Pythagorean Theorem)

colorized pythaogrean theorem

勾股定理通常被认为只适用于三角形。实际上,它适用于 任意 形状, 任意 2D面积的一种。三角形只是一个方便的起点。 阅读文章.

着色版:贝叶斯定理(Bayes Theorem)

colorized bayes theorem

贝叶斯定理(Bayes Theorem)有一个简单的直观理解:证据必须被假阳性稀释。(狼来了,你就不会被相信。) 阅读文章.

继续前进

这些彩色方程式是一种尝试,旨在以尽可能简单的形式传达最直观的理解。我们不需要VR/AR、全息图或脑机接口来理解数学——难道我们已经穷尽了蜡笔在纸上的一切可能性吗?

我的短期目标是为网站上排名前25的方程式制作彩色版本。然后(并不是试图直视太阳),收集我们在高中和大学需要学习的前100个(?)主题的彩色化版本。

这个想法是找到有效的解释风格,并更多地采用它们。

数学愉快。

附录:如何创建你自己的

我有一个半成品的可视化工具来制作这些。目前,这是我使用的LaTeX模板:

https://www.overleaf.com/read/cvmtqywqgvvw

附录:初期反馈

这个想法在Twitter上获得了强烈反响(感谢Jan):

最重要的反馈是为色盲读者提供无障碍版本;我计划在这里也提供选项。

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