原文标题:《泪目!88 岁 MIT 数学泰斗最后一课,任教 61 载,著作成清华课本》

昨天,线性代数教授 Gilbert Strang 上完了退休前的最后一节课,瞬间,屏幕前的无数学子热泪盈眶。

昨天,MIT 的线性代数泰斗 Gilbert Strang 教授上完最后一节课,一个时代结束了。

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此前,Gilbert Strang 曾在 MIT 度过 61 年的教职生涯。

88 岁的 Gilbert Strang,依旧坚持录着网课。

提到这个名字,数学学子都耳熟能详。他的公开课在 MIT 官网、YouTube 甚至B站上,都广为流传。

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此前,网友们奔走相告,预告着最后一课的消息。

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众多学子在电脑前守候着这堂课。

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网友纷纷表示,自己真的眼含热泪。

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最后一课

课程开始前,Strang 教授最后一次走上讲台,思绪万千地望向教室里的学生。

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教授放了 Alan Edelman 的一段录像,Edelman 郑重地说 ——

今天是 MIT 历史上一个特殊的时刻,有第一次来听线性代数的年轻学子,也有已经受 Gilbert Strang 教授知识熏陶半个多世纪的人们。

Gil,你总是用令人尊敬、谦虚的方式向我们灌输知识。无论是成绩优异的学生,还是较为困难的学生,Gil 总是毫不吝啬地伸出援手。

究竟是什么让 Gil 的课有如此神奇的魔力?我们可能无法用言语说清,但没有人不会感受到这种魅力,无论是他的言语、语调,还是步伐。

而他写就的教科书中,总是能用最简明的例子,讲清最深刻的原理。Gil 在这些书本里,编织进了最美丽的数学精神。

最后,Alan Edelman 向 Gil 发出邀请,希望他退休后继续当客座讲师。对此,Gil 笑着回应说:这真的是最后一节课了。

Gil 表示,自己接下来还是要讲一些线代的内容,并且因为自己的家人也坐在台下,他终于找到机会教他们一回了。

Gil 饱含深情地回忆起,自己在 MIT 度过了 61 年的教职生涯,2 年兼职,3 年学生生涯(当年数学系还只有 8 人),3/4 的人生都说在这里度过。他感慨道,这是多和谐的一个分数啊。

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这节课从三个等式说起,关于 N 个未知数的 N 个方程,也就是线性代数中最经典的问题之一。

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而这个思想,竟是起源于几千年前的中国。

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将 x 的一次项系数变为 0 后,得到了 z 的数值。然后再重回前面的方程,逐渐得出 y、x 的数值。

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这个过程体现的就是 elimination。

把上面的三个式子写成矩阵,就简化为下面的形式。

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接下来,是 3 个等式、4 个未知数的矩阵。

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然后,对矩阵进行一些变换。

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令 x3=1,x4=0

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根据以下等式,就得出 x1=-3,x2=-4。

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依次类推,解出其他组 x1、x2、x3、x4 的数值。

这就是一个 3 行、4 列的矩阵,而行和列的秩都为 2。

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作结束致辞的系主任 Michelle Gomez 说,即使在 MIT 的校园之外,学子们也在受益于 Gil 教授的课程。

他在 OCW 上的课程,每天都来带来 5000 多的访问量,已经有超过 1400 万人观看。

最后,教室内掌声雷动,Gil 教授热泪盈眶。

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MIT 任教 61 载,数学教授传奇人生

Gilbert Strang 教授 1934 年 11 月出生于美国芝加哥,是美国享有盛誉的数学家。

Strang 的父母 William 和 Mary Catherine Strang 是一同从苏格兰移民到美国。他和妹妹 Vivian 从小在华盛顿特区和辛辛那提长大,又在圣路易斯 Principia 上的高中。

1955 年,年仅 21 岁的他在麻省理工学院完成了本科学位。

2 年后,Strang 又在牛津大学贝利奥尔学院获得了学士和硕士学位,同时还获得了罗德奖学金。

1959 年,Gilbert Strang 在加州大学洛杉矶分校获得博士学位,成为国家科学基金会研究员,导师是 Peter K. Henrici。

当时,他的博士论文题目是「Difference Methods for Mixed Boundary Value Problems」。

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1962 年,获得博士学位后的 Strang,和现在的妻子 Jillian Shannon 一起任教麻省理工学院至今,有 61 年之久。

值得一提的是,在牛津大学期间,Strang 遇到了 Shannon,两人便在 1958 年结了婚。

他们一同育有三个儿子 David、John 和 Robert,并将这个小家称之为关系非常密切的家庭。在 MIT 执教这么多年,他们几乎全部时间都住在 Wellesley。

他在有限元理论、变分发、小波分析和线性代数等领域颇有建树。但最为大众所熟知的,还是他在数学教育方面做出的贡献。

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从 1962 年任教起,Strang 的教学内容主要关于「线性代数」,并成为许多专业学生的必修课。虽已是高龄,却仍坚持在教学一线。

他的线性代数视频讲座在 YouTube 和 MIT 开放课程上很受欢迎。

在 MIT OCW 官网上,「18.06 线性代数」是最受欢迎的课程之一,其中包括 35 个课程视频和 36 个助教视频。

据 OWC 统计,这门课程自 2002 年首次开放以来,总访问量已经超过 1000 万。

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甚至在国内「学习平台」B站上,一位 UP 主发布的这堂课也有 100 多万的观看量。

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此外,2017 年,Strang 教授在 MIT 又开设了一门新的本科课程「数据分析、信号处理和机器学习中的矩阵方法」,并在 19 年发布在 OCW 上。

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这个课程是线性代数在机器学习等领域的进阶课,主要讲了如何使用线代方法去理解、创建 ML 算法,特别是面向深度学习和神经网络的应用。得到许多同学的积极反响。

课程使用教材是 Gilbert Strang 的新书「Linear Algebra and Learning from Data」,还包含两个基本主题和两个补充内容 —— 线性代数,深度学习,最优化,以及概率论与统计。

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Strang 的 OCW 成功秘诀之一就是他的教学风格。

在上课过程中,Strang 常常会做出快速微笑,以及鼓励的表情。此外,他课上还会常用「请」,「谢谢」这类的礼貌用词。

为了判断学生能否跟的上,他会说「Am I OK?」,或者对所讲内容更近一步描述,以及做一个概述。

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Strang 力求通过提问进行课堂互动,并在给出正式证明之前,让学生看到更直观的内容,比如绘图,非常有感染力。

老爷子曾表示,「我这样做的初衷是鼓励其他教师也能这样做,或许还能向他们展示一种教授线性代数的新方法」。

1999 年,在 Lord Foundation of Massachusetts 的支持下,他录制了自己的第一套讲座。

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最最重要的是,在 MIT 教了一辈子书,他仍然能够在自己的课程上投射出活力和热情。

在 MIT OCW 官网中的教师简介上,有这样一句话:

我的生活就是教书,能有机会和全世界的观众一起教书真是太棒了。

2023 年 5 月 15 日,在麻省理工学院做完最后一次线性代数和数据学习讲座后,Strang 光荣退休了。

著作不断,线代成清华课本

在教书育人的同时,老爷子也笔耕不辍。

Gilbert Strang 教授一生出版了 13 本书,要说要出了名了就属「线性代数」(Introduction to Linear Algebra)这本了。

至今,这本书已经更新到了 6 版。

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2019 年,清华大学曾把「线性代数」的课本换成英文版,就是 Gilbert  Strang 老爷子所著的这本,在当时引起了不少争议。

这本书内容包含了我们熟悉的行列式、矩阵、线性方程组与向量等,每章也都配有了习题。

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除了这本许多童鞋耳闻的书籍之外,Strang 从业至今,对关键的数学科目不断提出新的见解。

比如,2014 年,他曾出版了新的书籍「微积分方程与线性代数」(Differential Equations and Linear Algebra)。

2016 年,著名的 MATLAB 开发商 MathWorks 基于这本教科书,推出了 55 个常微方程系列讲座。

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此外,Strang 还教授研究生课程,用的便是他的「计算科学与工程」(Computational Science and Engineering )这本书。

Gilbert Strang 教授一生中获得了诸多荣誉。他是斯隆研究员,Fairchild Scholar 获得者,AAAS 院士,贝利奥尔学院的荣誉院士,美国 NAS 院士。

同时,他亦是西安交通大学的名誉教授。

网友纷纷致敬

Gilbert Strang 教授用 61 年向世界分享了自己对数学知识的热情。

他所播撒的璀璨的知识种子不仅影响了许多学生,也让教师也深受启发。

而他的最后一堂课,对许多人来讲是非比寻常的一节课。在这堂课下的评论区,网友纷纷留言。

一位传奇人物在麻省理工学院任教 61 年后退休了。致敬!

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你的讲座为我提供了追求数学的动力,使我对数学产生了终生的热情。非常感谢你,Strang 教授。

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参考资料:

  • https://www.youtube.com/watch?v=lUUte2o2Sn8

本文来自微信公众号:新智元 (ID:AI_era)