Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет Misha Verbitsky ([info]tiphareth)
@ 2015-03-16 08:19:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Настроение: tired
Музыка: Drudkh - КРОВ У НАШИХ КРИНИЦЯХ
Entry tags:hse, math, mccme

требуют духовных скреп и обязательного клизьмования
Тем временем студенты выложили программу по математике
и предложения по реформированию матфака
:

http://vk.com/mathhse?w=wall-65080714_247

По мне, недостаточно радикально, но в качестве
первого шага к реформированию сойдет.

В списках рассылки уже кипят говна, преподаватели возмущаются
и требуют духовных скреп и обязательного клизьмования.

Самое хорошее вот.

Дорогие коллеги,

Очень радуюсь факту появления вашего письма и тому, что проблемы
бакалавриата выходят на обсуждение --- оно, безусловно, необходимо.

Думаю, что процесс обсуждения не может быть коротким, поэтому
прошу разрешения поделиться самым первым впечатлением --- для
начала дискуссии, вовсе не в качестве окончательного суждения.

Как вы знаете, я читаю курс третьеурсникам и старше (хотя изредка
приходят студенты и младше),
а на младших курсах веду семинар. Среди подписавших письмо и
составителей программы с удовольствием вижу нескольких слушателей моих
курсов и семинаров. Для них не будет, полагаю, болшим сюрпризом то,
что пишу дальше.

Из года в год вижу серьезную проблему:

СТУДЕНТЫ НАШЕГО ФАКУЛТЕТА СОВСЕМ НЕ ЗНАЮТ КЛАССИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.

Не вхожу в подробный разбор, ограничусь тремя конкретными примерами.

Вопрос 1: Найдите преобразование Фурье распределения Коши
(конкретно \int_R (\exp(i\lambda x) (1+x^2)^{-1}dx, \lambda
вещественно)

Вопрос 2. Сходится ли интеграл \int_R J_0^2(x) dx, где J_0 --
стандартная функция Бесселя?

Вопрос 3. Найдите асимптотику интеграла

\int_{-1}^1 \exp(ikx^2) dx

при k \to\infty.

Сколько времени вам нужно, чтобы ответить на эти вопросы?

Замечу, что первый --- совершенно стандартный,
второй --- просто детский, третий --- несложный и тоже стандартный,
при этом с ОЧЕНЬ важными
разветвлениями/обобщениями [за некоторые из которых Peter Debye
получил нобелевскую премию по...химии].

И если первый требует, скажем, трех строк вычисления, то второй и
третий решаются одной строкой на двоих.

Из составленной вами программы классический анализ исключен вовсе.
Мейду тем, знать его необходимо математику, работающему в самых
разных областях.

Про дифференциальные уравнения. Когда готовился читать их на мехмате
6 лет тому назад, советовался с коллегами, в частности, с Юрием Чинкелем, бывшим
тогда деканом математического факультета NYU и занимавшим одновременно
кафедру Гауссa в Геттингене.

http://de.wikipedia.org/wiki/Yuri_Tschinkel

Его комментарий о курсе в стиле Арнолда (с акцентом на
качественную теорию, рисование фазовых портретов и т. п.)
я не буду здесь приводить, а перейду к его совету
мне как лектору (по памяти):

------
Идеальный современный курс дифференциальных уравнией --- это
"bag of tricks". Работаюсчий математик постоянно встречается с некоторыми
совершенно конкретными обыкновенными дифференциальными уравнениями.
Их он должен уметь решать и хорошо знать.

Какие ето конкретные уравнения? Как минимум, я назвал бы
гипергеометрическое, Бесселя, уравнения типа Штурма-Лиувилля,
приводящие к классическим ортогональным многочленам.

Курс анализа --- традиционно слабое место Независимого. Ето связано,
думаю, среди прочего, и с тем, что, до появления матфака, студенты
НМУ, в большинстве своем, параллельно учились на мехмате (реже --на
физтехе/других факультетах МГУ/МГТУ/другое). Курс анализа на мехмате
имеет много недостатков, но изучение конкретных важных примеров и
методов в нем обычно есть. В НМУ этого не было и нет.

Где и когда, по вашему мнению, дорогие коллеги, должны студенты
матфака познакомиться с обьектами и техникой классического анализа, с
которыми математик живет потом всю свою жизнь?

* * *

(я убрал подпись и перевел в кириллицу; все ошибки мои).

Не удержусь пожалуй, и воспроизведу мой ответ на письмо коллеги.

> STUDENTY NASHEGO FAKULTETA SOVSEM NE ZNAJUT KLASSICHESKOGO ANALIZA.

Молодцы! Правильно делают, надо беречь мозги.

Также они не знают соотношений Адема и классификации
йордановых алгебр, а это не менее важные предметы, 
хотя тоже экзотические. Все факты выучить невозможно, но надо
хорошо владеть парадигмами, позволяющими быстро осваивать
экзотику, если понадобится.

> Ne vhozhu v podrobnyj razbor, ogranichus' tremja konkretnymi primerami.
>
> Vopros 1: Najdite preobrazovanie Fourier raspredelenija Cauchy. (konkretno
> \int_R (\exp(i\lambda x) (1+x^2)^{-1}dx, \lambda veschestvenno).
>
> Vopros 2. Shoditsja li integral \int_R J_0^2(x) dx, gde J_0 --
> standartnaja funktsija Besselja?
>
> Vopros 3. Najdite asimptotiku integrala
>
> \int_{-1}^1 \exp(ikx^2) dx

А зачем это нужно знать? Я не разу не видел, чтобы
в нормальной математической статье (в архиве.орг, 
например) упоминались функции Бесселя. И не уверен, 
что знаю того, кто их видел. 

Такие статьи, конечно, бывают, но применимость функций
Бесселя не шире, чем применимость каких-нибудь
луп Муфанг, которых никто в программу не включает.

(Классический) анализ - изолированная,
весьма узкая и лишенная применений наука, которая 
кроме выдающегося индекса взаимоцитирования, и обилия
статей с названиями "об одном свойстве дифференциального
уравнения", ничем особенно не замечательна.
По-моему, из всего [классического] анализа математику надо знать только
главы Зорича, помеченные звездочкой (там страниц 100), 
все остальное если и понадобится (что маловероятно), 
всегда можно на месте подучить.

Нужно преподавать такие вещи, без которых невозможно
понимать большое число математических наук, а такие вещи,
без которых можно обойтись, нужно выкинуть из программы,
там и так слишком много всего.

Конечно, если студенту придется ехать в Нигерию,
где математиков примерно столько, сколько во Франции,
и (почти) все занимаются классическим анализом, классический
анализ необходимо выучить заранее. Но мы не в Нигерии. 

Такие дела
Миша


(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 18:57 (ссылка)
а про другие две задачи, кстати, ты тоже думаешь, что этого не надо знать?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2015-03-16 19:07 (ссылка)
насчет последнего, оно как раз может понадобиться, но только статистикам

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tiphareth
2015-03-16 19:08 (ссылка)
и матфизикам для стационарной фазы

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 19:30 (ссылка)
но стационарная фаза может пригодиться примерно всем, кто изучает эквивариантные когомологии и формулу локализации.

а первая задача, нужна, во-первых, всем вероятностникам, а, во-вторых, изучить преобразование фурье до той степени, чтобы эту задачу можно было решить, всё равно надо, и в программе это даже есть.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]011010011001011.livejournal.com
2015-03-16 19:56 (ссылка)
Еще первая задача нужна в функциональном анализе: чтобы l_p для разных p друг в друга вкладывать.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tiphareth
2015-03-16 20:02 (ссылка)
ну не на обязательном же курсе анализа на 2-м курсе
вот для тех, кто доберется до эквивариантных когомологий, можно прочесть
классический анализ, если они согласятся

> преобразование фурье до той степени, чтобы эту задачу можно было решить, всё равно надо, и в программе это даже есть.

выкинуть нах
вата должна гореть

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 20:05 (ссылка)
теоремы соболева как доказывать?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2015-03-16 20:10 (ссылка)
ряды фурье же

преобразование фурье (на R) есть концептуально нереально
уродливая штука, ибо ни на чем толком не определено
(шварцевское пространство есть костыль, причем довольно
очевидно, что искусственный и случайный). И читать п. ф. /R
можно только в одном пакете с потоками, обобщенными функциями,
ядерными преобразованиями и так далее. То есть не раньше, чем
люди освоили потоки, а коль скоро потоков все равно никто
не осваивает, то читать его просто не надо

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 20:44 (ссылка)
ну тебе там хочется сделать преобразование фурье от функции с компактным носителем на R^n. Можно всё в тор, конечно, завернуть, и ряды смотреть, но, по-моему, проще не заворачивать (ну это субъективно мне кажется, что проще).
А почему ты думаешь, что обобщенных функций никто не осваивает никогда? Это не так сложно и на втором курсе выучить, по-моему.

Кстати, пространство C^inf функций на любом компактном многообразии изоморфно пространству шварца - надо взять базис из собственных функций лапласа и посмотерть, какие коэффициенты могут быть у координат. Это ни о чём не говорит, конечно, но забавно.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2015-03-16 20:48 (ссылка)
>А почему ты думаешь, что обобщенных функций никто не осваивает никогда?

Это эмпирический факт. Я за то, чтобы их читать. Но на втором курсе рано,
боюсь.

>Можно всё в тор, конечно, завернуть, и ряды смотреть, но, по-моему, проще >не заворачивать

С тором все гораздо проще: разложение в ряд Фурье есть
разложение по ортонормированному базису. Подобной простой
интерпретации у п.Ф./R нет. Разница на самом деле колоссальная,
одно можно школьнику рассказать, другое без жульничества в принципе
не делается, и нужно половина программы саймона-рида, чтобы
по человечески его сделать.

Такие дела
Миша

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 20:59 (ссылка)
Ну может если про банаховы и гильбертовы пространства рассказать на первом курсе, то на втором и обобщенные функции можно? Я ничего не знаю на самом деле про то, как это педагогически выглядит и как студенты это будут воспринимать, я сам не помню, когда я выучил, что такое обобщенная функция.

В любом случае, утверждение что преобразование фурье переводит дифференцирование в умножение на координату это дико важная штука.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2015-03-16 23:05 (ссылка)
>то на втором и обобщенные функции можно?

я лично за
но это потребует более глубоких реформ
(то есть дифференциальные формы и теорему Стокса
надо в любом случае минимум за полгода
до обобщенных функций, иначе непонятно,
например, как их дифференцировать; значит,
надо рассказать дифференциальные формы в конце
первого курса; это возможно, но трудно и
на практике неосуществомо)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 23:56 (ссылка)
ну можно сначала на прямой рассказать.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 21:04 (ссылка)
Мне казалось, что аргумент с тем, что, когда длина окружности стремится к бесконечности, ряд фурье переходит в преобразование фурье, не так сложно довести до строгого.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2015-03-16 23:00 (ссылка)
ни разу не видел подобного

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-17 00:40 (ссылка)
Его можно из L^2 от прямой в L^2 определить, а это уже довольно много.

Пусть f сначала с компактным носителем и два раза гладкая. Тогда её преобразование фурье асимптотически меньше чем 1/(1+x^2) и, значит, лежит в L^2.

Если носитель у f лежит в [-N\pi,N\pi], то можно её продолжить до периодической с таким периодом и разложить в ряд фурье. Формула планшереля говорит, что квадрат L^2 нормы f это 2N\pi на сумму квадратов модулей коэффициентов фурье (коэффициенты занумерованы целыми числами, деленными на N). А коэффициенты фурье равны значениям преобразования фурье в целых точках, деленных на N. Поэтому эта сумма - это интегральная сумма для квадрата модуля преобразования фурье, которая стремится к интегралу и не зависит от N.

То есть преобразование фурье это изометрия. Поэтому его можно замкнуть и продолжить с гладких функций с компактным носителем на всё L^2.

Собственно, у нас это на втором курсе было: http://vyshka.math.ru/pspdf/1112/calculus-2/lecture5.pdf

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2015-03-17 03:48 (ссылка)
> http://vyshka.math.ru/pspdf/1112/calculus-2/lecture5.pdf

по-моему, это адский пиздец, столько формул на погонный
метр текста неприлично вообще

на мехмате это дело часто лучше читали, но всегда в том же стиле

и доказательства предельного перехода я там, кстати,
не усмотрел

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-17 04:21 (ссылка)
интегральная сумма стремится к интегралу, потому что она интегральная сумма, а то, что она не по отрезку, а по всей прямой, не страшно, потому что в дополнении до отрезка её интеграл меньше эпсилон. в чём проблема?

И странная претензия к количеству формул - они там тривиальности все, кроме двух-трех, они там просто для удобства, чтобы перед глазами были. Можно убрать, получится текст как в этом и предыдущем комменте, вообще не пиздец.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-22 18:44 (ссылка)
Ну то есть я в упор не вижу, где тут мехмат-стайл, это реально очень короткое изложение, я вот смотрю в Зорича, там это раз в 10 длиннее и непонятнее.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]maniga
2015-03-17 15:26 (ссылка)
> продолжить с гладких функций с компактным носителем на всё L^2

а зачем гладких?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-17 15:38 (ссылка)
чтобы всё убывало как надо, преобразование фурье переводит производную в умножение на x, поэтому, чем больше раз функция (с компактным носителем например) дифференцируема, тем быстрее убывает её преобразование фурье.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]los
2015-03-16 21:11 (ссылка)
>С тором все гораздо проще: разложение в ряд Фурье есть
разложение по ортонормированному базису. Подобной простой
интерпретации у п.Ф./R нет.

!!!

(Ответить) (Уровень выше)


[info]rampant_mouse
2015-03-24 05:05 (ссылка)
И на торе и на прямой разложение по характерам соответствующей группы. Вроде понятная интерпретация. Только, конечно, прямая некомпактна, вот посложнее и получается... И обратное преобразование тут тоже логично возникает

(Ответить) (Уровень выше)


[info]kaledin
2015-03-17 03:09 (ссылка)
>костыль, причем довольно очевидно, что искусственный и случайный

Абсолютно не уверен кстати.

Вот зачем кому-то может понадобиться поссчитать преобразование Фурье от конкретной функции, это выше моего понимания, да.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]polytheme
2015-03-17 07:05 (ссылка)
ну есть же чуваки, которые лучше въезжают на примерах. а преобразование фурье - такая херня, что её по-нормальному ни на чем не посчитаешь - потому что быстроубывающих гладких функций только из вероятностей и сделаешь.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-22 18:49 (ссылка)
Вроде бы, чтобы все нужные асимптотики для уравнения теплопроводности получить, нужно его сначала решить на плоском пространстве. Вот там одна конкретная функция.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]colena.livejournal.com
2015-03-17 16:35 (ссылка)
Уважаемый Миша!

Не знаю как насчет потоков, а вот обобщенные функции изучать точно надо.
Это как надо учить решать дифференциальные уравнения.
Типа operational calculus в элементарном виде http://en.wikipedia.org/wiki/Operational_calculus
Без фурье там никак.

Смотрите - можно пойти дальше и рассмативать кольцо формальных рядов
или полиномов ( экспоненциальных полиномов). Тогда вместо Фурье можно взять скажем двустороннее Лапласа. Между прочим, двусторонее преобразование Лапласа от n-ной производной дельта функии есть x^n и тд


а потом как же много сейчас краcивейших приложений umbral calculus,
затем пошел fractional calсulus и тд и тп

Только кто это в Вышке преподавать будет?

Студенты ваши не дураки ;-)



(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2015-03-17 16:41 (ссылка)
есличо, мне на каждом курсе алгебраической геометрии
приходится делать одно-два занятие про обобщенные функции и потоки,
без них в геометрии вообще нельзя (и еще одно про эллиптические операторы)

но даже если их будут читать у нас на анализе, это будет
только хуже, потому что анализ читают мехмат-стайл,
совершенно непонятно

(Ответить) (Уровень выше)


[info]gregoryschwabzh.livejournal.com
2015-03-16 19:32 (ссылка)
хотя, может, знать, что такое преобразование фурье и не нужно, чтобы посчитать такой конкретный интеграл.
разве что, если ты уже знаешь ответ, то обратное преобразование посчитать сильно проще (а если ты прослушал курс про преобразование фурье, то ты его, наверное, знаешь).

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tiphareth
2015-03-16 19:08 (ссылка)
но вообще, да, не нужнее, чем лупы муфанг

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]twenty
2015-03-16 19:27 (ссылка)
Н. Т. Лупашко, “Об автоморфизмах коммутативных луп Муфанг”, Дискрет. матем., 23:2

что-то тут неспроста

(Ответить) (Уровень выше)


[info]colena.livejournal.com
2015-03-17 16:52 (ссылка)
Не

Без метода характеристических функций в теор. вере никак, даже в самом элементарном курсе. А характеристическая функция случайной величины, как мы знаем, есть преобразование Фурье ее плотности.

Так что не муфанг, не

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -