數(shù)學(xué)與戰(zhàn)爭(zhēng)

1、戰(zhàn)爭(zhēng)與數(shù)學(xué)的關(guān)系戰(zhàn)爭(zhēng)與數(shù)學(xué)的關(guān)系從人類早期的戰(zhàn)爭(zhēng)開始，數(shù)學(xué)就無所不在關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：軍事軍事數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用應(yīng)用戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)爭(zhēng)數(shù)學(xué)是所有科學(xué)的基礎(chǔ)，軍事科學(xué)也不例外。從人類早期的戰(zhàn)爭(zhēng)開始，數(shù)學(xué)就無所不在，不論是發(fā)射弩箭還是挖掘地道，數(shù)學(xué)就像冥冥之中的命運(yùn)之神一樣在起作用。雖然戰(zhàn)爭(zhēng)是個(gè)令人討厭的話題，但戰(zhàn)爭(zhēng)卻是人類不可避免的。一數(shù)學(xué)推進(jìn)武器進(jìn)步的步伐數(shù)學(xué)用之于軍事，古已有之，如阿基米德設(shè)計(jì)各種弩炮、軍用器械，利用拋物鏡面聚太陽光線焚毀敵人船艦，后來數(shù)

2、學(xué)用于軍事也不過是側(cè)重于航海。第二次世界大戰(zhàn)是數(shù)學(xué)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)之一。大戰(zhàn)初期盟軍大敗，英國退居英倫三島，遭致德國的嚴(yán)重空襲，情勢(shì)相當(dāng)危急。英國空軍雖然訓(xùn)練有素，然而數(shù)量太少，無濟(jì)于事。所幸的是英國已經(jīng)有了不錯(cuò)的雷達(dá)系統(tǒng)幫助。怎樣發(fā)揮雷達(dá)的作用，以彌補(bǔ)空軍的不足英國政府召集了一批科技人才(包括數(shù)學(xué)人才)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，用科學(xué)方法分析，最后建立起了一套新的運(yùn)作系統(tǒng)使得英國的空防力量提高了一倍。直到20世紀(jì)，科學(xué)發(fā)展促使武器進(jìn)步，數(shù)學(xué)才真的可

3、能與戰(zhàn)爭(zhēng)有密切的關(guān)系。當(dāng)時(shí)，許多數(shù)學(xué)家投身于武器與戰(zhàn)略的研究。他們的研究工作與空氣動(dòng)力學(xué)、流動(dòng)動(dòng)力學(xué)、彈道學(xué)、雷達(dá)及聲吶、原子彈、密碼與情報(bào)、空照守圖、氣象學(xué)、計(jì)算器等有關(guān)。另一方面，歐洲大陸許多第一流的數(shù)學(xué)家，為了逃避納粹迫害而轉(zhuǎn)往美國，使美國在戰(zhàn)后一躍而成為第一流的數(shù)學(xué)強(qiáng)國。而冷戰(zhàn)開始后，蘇聯(lián)在人造衛(wèi)星方面先拔頭籌，使美國政府大為吃驚，趕忙投下大量經(jīng)費(fèi)，擴(kuò)充大學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)，吸引世界各地的數(shù)學(xué)家來美國。數(shù)學(xué)的發(fā)展大大加快了軍事武器的前進(jìn)

4、步伐。二破譯密碼的解剖刀——數(shù)學(xué)1941年5月21日，英國情報(bào)機(jī)關(guān)終于截獲并破譯了希特勒給海軍上將雷德爾的一份密電。從而使號(hào)稱當(dāng)時(shí)世界上最厲害的一艘巨型戰(zhàn)列艦，希特勒的“德國海軍的驕傲”——“俾斯麥”號(hào)在首次出航中即葬身魚腹。1943年4月，日本海軍最高司令部發(fā)出的絕密電波越過太平洋，到達(dá)駐南太平洋和日本占領(lǐng)的中國海港的各日本艦隊(duì)，各艦隊(duì)司令接到命令：日本聯(lián)合艦隊(duì)總司令長官山本五十六大將，將于4月18日上午9時(shí)45分，由6架零式戰(zhàn)斗機(jī)保

5、護(hù)，乘兩架轟炸機(jī)飛抵卡西里灣，山本的全部屬員與他同行。這份電報(bào)當(dāng)即被美國海軍的由數(shù)學(xué)家組成的專家破譯小組破譯，通過海軍部長弗蘭克諾克斯之手，馬上被送到美國總統(tǒng)羅斯福的案頭。于是，美國閃電式戰(zhàn)斗機(jī)群在卡西里灣上空將山本的座機(jī)截住，座機(jī)在離山本的目的地卡西里只有幾英里的荊棘叢中爆炸。中途島海戰(zhàn)也是由于美國破譯了日本密碼，使日本4艘航空母艦，1艘巡洋艦被炸沉，330架飛機(jī)被擊落；幾百名經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行員和機(jī)務(wù)人員陣亡。而美國只損失了1艘航空母艦

6、，1艘驅(qū)逐艦和147架飛機(jī)。從此，日本喪失了在太平洋戰(zhàn)場(chǎng)上的制空權(quán)和制海權(quán)。三數(shù)學(xué)素質(zhì)與軍事指揮的關(guān)系指揮藝術(shù)則是指揮員通過運(yùn)用兵力、籌劃戰(zhàn)法、控制戰(zhàn)場(chǎng)等作戰(zhàn)指揮實(shí)踐活動(dòng)來反映作戰(zhàn)本質(zhì)，表現(xiàn)自身才智謀略、意志風(fēng)格的一種藝術(shù)。指揮藝術(shù)的“運(yùn)用之妙，存乎一心”，而真正要達(dá)到“妙”的境界，數(shù)學(xué)素質(zhì)則不可或缺。而各個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，須有不同的數(shù)學(xué)素質(zhì)。(1)“廟算在先，謀智于上”“廟算”是我國古代最早提出的以計(jì)算取得軍事勝利的概念。孫子特別強(qiáng)調(diào)，根據(jù)

7、掌握的敵我雙方的情況，立足于對(duì)已有的物質(zhì)條件和戰(zhàn)爭(zhēng)潛力各方面進(jìn)行比較，在打與不打，如何打、打到什么程度，怎樣結(jié)束戰(zhàn)爭(zhēng)等關(guān)鍵問題上進(jìn)行綜合“廟算”考慮。通過計(jì)算并轉(zhuǎn)之以謀略，對(duì)軍事行為產(chǎn)生的各種可能性進(jìn)行估測(cè)，制定預(yù)案，作出決策。只有“廟算在先”方能“謀智于上”。事實(shí)上，古今中外大凡名垂青史的軍事指揮員幾乎都是神機(jī)妙算、善于施謀計(jì)的高手，才能導(dǎo)演出許多流傳千古，堪稱指揮藝術(shù)神來之筆的戰(zhàn)爭(zhēng)活劇。(2)機(jī)械化作戰(zhàn)時(shí)的運(yùn)算分析隨著科技和兵器的進(jìn)

8、步，作戰(zhàn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，作戰(zhàn)地域更加開闊和復(fù)雜，單純的思維活動(dòng)已難以全面展開對(duì)兵力編成、裝備器材分配以及作戰(zhàn)決策等一系列復(fù)雜指揮活動(dòng)進(jìn)行計(jì)算和推演。單純運(yùn)用“廟算”對(duì)軍事問題進(jìn)行“模糊”分析已不適用，而代之以運(yùn)用數(shù)學(xué)方法量化分析軍事問題的“運(yùn)算分析則成為指揮員的一種新的數(shù)學(xué)素質(zhì)。運(yùn)用數(shù)學(xué)工具加強(qiáng)定量運(yùn)籌分析，既是提高指揮科學(xué)性的重要依據(jù)，也是機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)中提高戰(zhàn)斗力新的增長點(diǎn)。如在二戰(zhàn)中，太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)初期美軍艦隊(duì)屢遭日機(jī)攻擊，損失達(dá)62％，美

9、軍急調(diào)運(yùn)籌學(xué)專家運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)中對(duì)策論的最小化原理，從中找到最佳方法：當(dāng)敵機(jī)來襲時(shí)采取急速擺動(dòng)規(guī)避戰(zhàn)術(shù)，可使艦船損失率從62％下降到27％。(3)信息時(shí)代的計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、軍事運(yùn)籌理論、軍事學(xué)、多媒體技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)于一身的現(xiàn)代高科技。借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可將歷史經(jīng)驗(yàn)的歸納和對(duì)未來的預(yù)測(cè)融為一體，把定性分析與定量分析、解析計(jì)算和過程仿真結(jié)合起來，把計(jì)算機(jī)的自動(dòng)推理與專家學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)結(jié)合起來，并且可以合成動(dòng)態(tài)的人

10、工模擬戰(zhàn)場(chǎng)，造就逼真的作戰(zhàn)環(huán)境，可對(duì)未來作戰(zhàn)行動(dòng)、作戰(zhàn)過程以及武器裝備性能等進(jìn)行描述和模擬，使受訓(xùn)者得到近似實(shí)戰(zhàn)的高度模擬化的訓(xùn)練場(chǎng)所，從而為檢驗(yàn)作戰(zhàn)方案及戰(zhàn)法的合理性和精確性提供了嶄新的技術(shù)手段，為軍事決策和指揮提供了更加精確的數(shù)量依據(jù)和新的方法。如在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之前，美軍對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)建立起數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了大量的計(jì)算機(jī)模擬仿真。結(jié)果顯示延長空襲行動(dòng)即可消滅伊拉克軍隊(duì)有生力量30％～50％，而美軍地面戰(zhàn)斗傷亡可從40000人下降到5000人，時(shí)