數(shù)學與戰(zhàn)爭

1、戰(zhàn)爭與數(shù)學的關系戰(zhàn)爭與數(shù)學的關系從人類早期的戰(zhàn)爭開始，數(shù)學就無所不在關鍵詞關鍵詞：軍事軍事數(shù)學數(shù)學應用應用戰(zhàn)爭戰(zhàn)爭數(shù)學是所有科學的基礎，軍事科學也不例外。從人類早期的戰(zhàn)爭開始，數(shù)學就無所不在，不論是發(fā)射弩箭還是挖掘地道，數(shù)學就像冥冥之中的命運之神一樣在起作用。雖然戰(zhàn)爭是個令人討厭的話題，但戰(zhàn)爭卻是人類不可避免的。一數(shù)學推進武器進步的步伐數(shù)學用之于軍事，古已有之，如阿基米德設計各種弩炮、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、學用于軍事也不過是側重于航海。第二次世界大戰(zhàn)是數(shù)學發(fā)展的轉折點之一。大戰(zhàn)初期盟軍大敗，英國退居英倫三島，遭致德國的嚴重空襲，情勢相當危急。英國空軍雖然訓練有素，然而數(shù)量太少，無濟于事。所幸的是英國已經(jīng)有了不錯的雷達系統(tǒng)幫助。怎樣發(fā)揮雷達的作用，以彌補空軍的不足英國政府召集了一批科技人才(包括數(shù)學人才)，收集相關數(shù)據(jù)，用科學方法分析，最后建立起了一套新的運作系統(tǒng)使得英國的空防力量提高了一倍。直到20世紀，科學發(fā)展促使武器進步，數(shù)學才真的可

3、能與戰(zhàn)爭有密切的關系。當時，許多數(shù)學家投身于武器與戰(zhàn)略的研究。他們的研究工作與空氣動力學、流動動力學、彈道學、雷達及聲吶、原子彈、密碼與情報、空照守圖、氣象學、計算器等有關。另一方面，歐洲大陸許多第一流的數(shù)學家，為了逃避納粹迫害而轉往美國，使美國在戰(zhàn)后一躍而成為第一流的數(shù)學強國。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，擴充大學基礎科學，吸引世界各地的數(shù)學家來美國。數(shù)學的發(fā)展大大加快了軍事武器的前進

4、步伐。二破譯密碼的解剖刀——數(shù)學1941年5月21日，英國情報機關終于截獲并破譯了希特勒給海軍上將雷德爾的一份密電。從而使號稱當時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，到達駐南太平洋和日本占領的中國海港的各日本艦隊，各艦隊司令接到命令：日本聯(lián)合艦隊總司令長官山本五十六大將，將于4月18日上午9時45分，由6架零式戰(zhàn)斗機保

5、護，乘兩架轟炸機飛抵卡西里灣，山本的全部屬員與他同行。這份電報當即被美國海軍的由數(shù)學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)斗機群在卡西里灣上空將山本的座機截住，座機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架飛機被擊落；幾百名經(jīng)驗豐富的飛行員和機務人員陣亡。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。從此，日本喪失了在太平洋戰(zhàn)場上的制空權和制海權。三數(shù)學素質(zhì)與軍事指揮的關系指揮藝術則是指揮員通過運用兵力、籌劃戰(zhàn)法、控制戰(zhàn)場等作戰(zhàn)指揮實踐活動來反映作戰(zhàn)本質(zhì)，表現(xiàn)自身才智謀略、意志風格的一種藝術。指揮藝術的“運用之妙，存乎一心”，而真正要達到“妙”的境界，數(shù)學素質(zhì)則不可或缺。而各個戰(zhàn)爭時期，須有不同的數(shù)學素質(zhì)。(1)“廟算在先，謀智于上”“廟算”是我國古代最早提出的以計算取得軍事勝利的概念。孫子特別強調(diào)，根據(jù)

7、掌握的敵我雙方的情況，立足于對已有的物質(zhì)條件和戰(zhàn)爭潛力各方面進行比較，在打與不打，如何打、打到什么程度，怎樣結束戰(zhàn)爭等關鍵問題上進行綜合“廟算”考慮。通過計算并轉之以謀略，對軍事行為產(chǎn)生的各種可能性進行估測，制定預案，作出決策。只有“廟算在先”方能“謀智于上”。事實上，古今中外大凡名垂青史的軍事指揮員幾乎都是神機妙算、善于施謀計的高手，才能導演出許多流傳千古，堪稱指揮藝術神來之筆的戰(zhàn)爭活劇。(2)機械化作戰(zhàn)時的運算分析隨著科技和兵器的進

8、步，作戰(zhàn)規(guī)模不斷擴大，作戰(zhàn)地域更加開闊和復雜，單純的思維活動已難以全面展開對兵力編成、裝備器材分配以及作戰(zhàn)決策等一系列復雜指揮活動進行計算和推演。單純運用“廟算”對軍事問題進行“模糊”分析已不適用，而代之以運用數(shù)學方法量化分析軍事問題的“運算分析則成為指揮員的一種新的數(shù)學素質(zhì)。運用數(shù)學工具加強定量運籌分析，既是提高指揮科學性的重要依據(jù)，也是機械化戰(zhàn)爭中提高戰(zhàn)斗力新的增長點。如在二戰(zhàn)中，太平洋戰(zhàn)爭初期美軍艦隊屢遭日機攻擊，損失達62％，美

9、軍急調(diào)運籌學專家運用運籌學中對策論的最小化原理，從中找到最佳方法：當敵機來襲時采取急速擺動規(guī)避戰(zhàn)術，可使艦船損失率從62％下降到27％。(3)信息時代的計算機仿真計算機仿真是集計算機技術、軍事運籌理論、軍事學、多媒體技術、通信技術、控制技術于一身的現(xiàn)代高科技。借助計算機仿真技術，可將歷史經(jīng)驗的歸納和對未來的預測融為一體，把定性分析與定量分析、解析計算和過程仿真結合起來，把計算機的自動推理與專家學者的經(jīng)驗指導結合起來，并且可以合成動態(tài)的人

10、工模擬戰(zhàn)場，造就逼真的作戰(zhàn)環(huán)境，可對未來作戰(zhàn)行動、作戰(zhàn)過程以及武器裝備性能等進行描述和模擬，使受訓者得到近似實戰(zhàn)的高度模擬化的訓練場所，從而為檢驗作戰(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)爭之前，美軍對戰(zhàn)場態(tài)勢建立起數(shù)學模型進行了大量的計算機模擬仿真。結果顯示延長空襲行動即可消滅伊拉克軍隊有生力量30％～50％，而美軍地面戰(zhàn)斗傷亡可從40000人下降到5000人，時