Convex Surfaces

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出版者:
作者:Busemann, Herbert
出品人:
页数:196
译者:
出版时间:2008-2
价格:$ 14.63
装帧:
isbn号码:9780486462431
丛书系列:
图书标签:
  • MathDifferentialGeometry
  • Math
  • 微分几何
  • 凸几何
  • 曲面论
  • 拓扑学
  • 数学分析
  • 几何学
  • 高等数学
  • 表面
  • 凸函数
  • 数学
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具体描述

In this self-contained geometry text, the author describes the main results of convex surface theory, providing all definitions and precise theorems. The first half focuses on extrinsic geometry and applications of the Brunn-Minkowski theory. The second part examines intrinsic geometry and the realization of intrinsic metrics. 1958 edition.

《边界之外:探索未知的形状与感知》 这是一部关于人类感知、空间意识以及我们如何理解并与三维世界互动的手持式指南。从婴儿时期对触觉的初步探索,到成年后对复杂建筑和自然地形的理解,我们无时无刻不在与“形状”打交道。本书并非一本陈旧的几何学教科书,而是深入挖掘了我们大脑如何处理、解析以及甚至构建我们所见的“形状”这一深刻而迷人的过程。 我们将一同踏上一段跨越多个学科的旅程。首先,我们会从心理学的角度审视“形状感知”的基石:视觉系统如何接收光线信号,大脑又如何从中提取轮廓、曲率、凹凸等关键信息?我们还会探讨“完形心理学”的原理,解释为何我们倾向于将分散的元素感知为一个整体,以及“封闭性”原则如何在我们的日常感知中扮演着至关重要的角色。 接着,我们将深入神经科学的领域,了解那些在我们大脑深处忙碌的神经元是如何协同工作,将二维的视网膜图像转化为我们所体验到的丰富多样的三维世界。我们将探究大脑中的不同区域,例如枕叶的视觉皮层,以及那些专门负责识别物体形状、空间关系和深度信息的通路。本书会揭示某些神经通路上的“短路”或“故障”如何导致诸如物体识别障碍等奇特但真实存在的现象,从而让我们更深刻地体会大脑处理形状的复杂性。 艺术史与美学也将成为我们探索的重要组成部分。从古希腊雕塑的完美曲线,到文艺复兴时期对透视法的精妙运用,再到现代抽象艺术对形式的极致解构,艺术家们一直在不断地挑战和拓展我们对“形状”的理解。我们将分析艺术家们如何有意无意地利用人类的感知偏好来创造视觉上的冲击力、引导观众的目光,以及唤起特定的情感反应。本书将鼓励读者用全新的视角去重新审视那些我们司空见惯的艺术作品,挖掘其中隐藏的关于形状与感知的智慧。 我们还将审视语言和文化对形状认知的影响。不同的语言结构和文化背景是否会塑造我们对空间和形状的独特理解?例如,某些语言可能拥有更丰富的词汇来描述曲面或不规则形状,这是否会反过来影响使用者对这些形状的敏感度?本书将通过案例研究,展示语言如何成为我们理解和表达形状的有力工具,同时也可能成为某些认知上的限制。 此外,我们还会探讨“形状”在更广泛的社会和技术领域的应用。从建筑设计中如何利用特定形状来优化结构稳定性或用户体验,到产品设计中如何通过曲线和角度来传达特定的品牌形象或功能性,再到虚拟现实和增强现实技术如何创建逼真的三维环境,形状无处不在,且深刻影响着我们的生活。本书将展示“形状”不仅仅是抽象的概念,更是实实在在塑造我们物理世界和数字世界的关键要素。 本书的特别之处在于,它不会止步于理论的探讨,而是鼓励读者积极地参与到对“形状”的探索中。书中会穿插一些引发思考的小练习和观察提示,引导你更敏锐地捕捉生活中的形状细节,反思自己的感知过程。你可能会发现,那些曾经被忽略的细微之处,原来都蕴藏着关于我们如何理解世界的奥秘。 《边界之外:探索未知的形状与感知》旨在为您打开一扇全新的视角,让你重新认识我们习以为常的世界。它将带领您一同探寻人类感知能力的边界,理解形状在塑造我们心智和行为中的关键作用,并最终激发您对我们所处的三维宇宙更深层次的理解和惊叹。这是一次关乎视觉、心智与现实的探索之旅,邀您一同启程。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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拿起这本书的时候,我期待的是一场关于“形”的哲学对话,而不是冰冷的数学推导。幸运的是,作者在某些章节成功地捕捉到了那种古典几何的韵味。尤其是关于“最小曲面”和“极大曲面”的讨论,作者用了一种近乎诗意的语言描述了它们在自然界中的无处不在——从肥皂膜的张力到生物组织的分形结构。这种对几何美学的强调,让整个阅读过程充满了发现的乐趣。书中对庞加莱不等式和一些经典的几何不等式的推导过程,虽然步骤繁琐,但逻辑链条清晰有力,展现了作者深厚的数学功底。不过,我对其中关于“曲率流”的章节感到有些失望。虽然理论框架搭建得不错,但缺乏近年来的最新研究进展和应用案例,显得略微滞后。它更像是一部二十年前的经典教材,扎实但缺少了对前沿动态的跟进。对于希望了解现代几何分析如何应用凸性理论的读者来说,可能需要另觅他处补充最新的文献。

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这部关于凸面几何的著作,无疑是一次深入而严谨的学术探索。我最初被它吸引,是因为它承诺提供一个清晰的框架来理解曲率、测地线以及空间中表面形态的内在属性。阅读过程中,我发现作者在引言部分就为我们奠定了坚实的基础,特别是对微分几何基础概念的复习,虽然略显教科书式,但对于非专业背景的读者来说,无疑是必要的铺垫。书中对高斯曲率的介绍尤为出色,它没有停留在简单的公式堆砌,而是通过大量的例子和直观的几何解释,阐释了曲率如何决定局部空间的行为。例如,作者对“可展曲面”的详尽论述,结合了工程学上的实际应用场景,使得抽象的数学概念变得触手可及。遗憾的是,在讨论到某些更高级的拓扑结构与凸性的交叉点时,例证略显不足,感觉信息量过载,需要反复回溯前面的章节才能完全消化。总体来说,它是一本适合有一定数学基础的读者,用于系统学习和查阅凸面理论的参考书,其深度和广度值得肯定,但阅读体验上,偶尔的晦涩感需要读者付出更多耐心。

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这本书的结构安排,可以说是教科书式的典范——从基础到深入,层层递进,几乎没有跳跃。我非常欣赏作者在每一章末尾设置的“思考题”部分。这些问题不仅仅是公式的代换,更多的是要求读者对概念进行深刻的反思和重构。例如,有一道题要求我们探讨在一个非欧几何空间中,局部凸性是否能推导出全局凸性,这道题极大地激发了我对非黎曼几何的兴趣。作者在处理“边缘情况”和“特例分析”时也极为审慎,几乎没有留下明显的逻辑漏洞。然而,这种追求绝对严谨性的方式,有时也使得叙述变得过于冗长和学术化,缺乏一些活泼的旁注或者历史背景的穿插。对于那些试图通过阅读这本书来培养对几何“直觉”的初学者而言,这种高度浓缩的逻辑推导可能会让人感到枯燥,需要极强的专注力才能坚持下去。它更像是一份供研究人员使用的严谨手稿,而非面向更广泛读者的科普读物。

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坦白讲,我是一个实用主义的读者,我更关心的是这些抽象概念如何转化为解决实际问题的工具。因此,我主要关注了书中关于“测地凸性”以及它在优化算法中的应用部分。作者非常细致地阐述了如何利用凸性来保证全局最优解的存在性和可达性,这对于计算机科学背景的我来说,价值巨大。书中对“对偶理论”的引入非常巧妙,它提供了一种全新的视角来看待凸集之间的关系,极大地拓宽了我的思维边界。然而,这本书在排版和图示方面做得稍显不足。在涉及多维空间投影和复杂三维结构的剖析时,如果能有更高质量的彩色图例或者交互式的可视化辅助,学习效率一定会大大提高。目前的黑白线条图,有时候需要读者在脑中进行多次空间想象的“重构”,这无疑增加了理解的难度和时间成本。对于一本探讨“表面”的著作而言,视觉辅助的缺失是一个不小的遗憾。

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我阅读这本书主要是为了梳理自己对“光滑性”与“边界行为”的理解。作者在关于“奇异点”和“锥形表面”的处理上展现了非凡的洞察力。他没有回避那些数学上棘手和不平滑的区域,反而将其视为研究的重点。书中关于“次微分”和“非光滑分析”在凸面研究中的应用,是我认为全书最精彩的部分之一,它有效地弥补了传统微分几何在处理尖锐角落时的不足。这种整合不同数学分支的能力,体现了作者跨领域的视野。不过,我必须指出,书中对相关计算机算法的引用显得非常保守,多停留在理论介绍层面,对于如何高效地在数字环境中实现对这些凸面性质的数值模拟,提及甚少。这使得这本书在应用层面上显得有些“悬空”。如果能加入一些关于数值方法的讨论,比如有限元或边界元方法如何适应这些非光滑凸面,那它的实用价值无疑会大幅提升。目前的版本,更偏向于纯理论的奠基石,而非现代工程计算的蓝图。

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