閑筆塗鴉

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閑話對偶(二)

(2008-01-27 15:43:46) 下一個

(對偶重疊)

對偶這個詞並不僅為數學所有。對偶性的概念,古今中外,在哲學、語言、美術、音樂、宗教、建築、物理、數學等不同領域炒了幾千年。可能因為語言的原因,我們中國人對對偶更是情有獨衷。不過,不少國人把對偶等價為對應、對比、對立、對仗。談文論詞的人,有的就直接說對偶就是對仗。還有人更把對偶簡化為成雙成對的同意詞。

劉勰的《文心雕龍》有“造物賦形,支體必雙;神理為用,事不孤立。大心生文辭,運裁百慮,高下相須,自然成對”之說。雖然劉勰在評說文之道,但第一句卻更是概談自然造化,天理人倫。倒是比現在很多“學者”更深刻。

數學以外的對偶多包含美學方麵的含義和手法。中國詩詞文法講音韻形意、變化對比;哲學講真真假假、生生滅滅、因果起源、天律人道;國畫書法講黑白濃淡、枯潤幹濕、抑揚頓挫;色彩素描講冷暖明暗、虛實強弱。這些例子,大部分也是關於比較直觀的兩極對應或相關對比,同時在兩極之間留下很大的空間,容納更細膩的變化對比層次。

數學的對偶性的也講“對”。一個對偶定理通常包涵兩個對偶量,例如“極小極大值”和“極大極小值”、“線匹配”和點“覆蓋”,“獨立集”和“完全集”,“點”和“線”,一個凸多麵體和它的對偶多麵體等等。但數學的對偶定理中涉及到對偶量或對偶的實體,通常並不顯而易見,更多是隱藏於直觀表麵之下。

這有些類似色彩上的冷暖關係。一幅畫色彩上的冷暖關係雖然肉眼可見,卻並不膚淺。大多數人對色彩的冷暖更是相見不相識。一幅畫的明暗對比構圖分布固然重要,但冷暖才是色彩之所以漂亮、有空間、有顏色的真正原因。色彩的冷暖是認識上的一大飛躍。眼界高了,可以有很多神來之筆,在混沌中創造出意想不到的絢麗。

同樣,研究一個數學問題,在很多時候,首先要找出來是最能夠揭示問題的本質的性質或量。如果你找到了與問題本質有關的屬性或數量,也許離問題的解決就不遠了。所以了解欣賞一個數學的對偶定理,定理裏麵的對偶量就是首先值得揣摩的地方。同時,也是學習了解數學的思維方式和探索解決問題方法的好起點。

頂上的圖形,取自於我用Photoshop手畫的一個圖案的細節,用了Difference過濾,也相當於無數的對偶變換重疊。表麵上很複雜。但一旦了解了Photoshop這個過濾所用的算法,就可以做係列的分解。

上麵提到的數學對偶性中的對偶量的例子,都是有關問題中與問題的更本性質有關。後麵還會仔細介紹。下麵,會用數學的第一個對偶定理的對偶量做我們的第一個例子。

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評論
雪映梅花 回複 悄悄話 正確! 你物理也學得比我好呢. 佩服,謝謝回答
cw 回複 悄悄話 所有顏色的物理光加在一起讓我們覺得是白色。顏料不是光源,它們吸收光。越混吸收的光越多,進到我們眼裏的光就越少,顯的越暗.
雪映梅花 回複 悄悄話 看你寫色彩寫得起勁,問個問題好麽? 為什麽同是色彩,光色是越混越白而顏料卻越混越黑呢? 下次來找答案,不曉得能不能摸著門
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