模糊數(shù)學(xué)在化工類專業(yè)中的運(yùn)用
——評《化工數(shù)學(xué)》

數(shù)學(xué)是一門學(xué)習(xí)和研究自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，在人類社會發(fā)展歷史長河中有著不可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，數(shù)學(xué)在各個領(lǐng)域的研究與發(fā)展過程中扮演越來越重要的角色。同時，數(shù)學(xué)在化學(xué)科研領(lǐng)域的地位也日漸突出。現(xiàn)代數(shù)學(xué)還將不斷向其他領(lǐng)域擴(kuò)張并深入滲透，繼續(xù)發(fā)揮著它在科研領(lǐng)域的特殊作用。模糊數(shù)學(xué)也稱模糊性數(shù)學(xué)，是研究和處理現(xiàn)實(shí)世界中許多界限不明、模糊現(xiàn)象的數(shù)學(xué)工具和方法。其在模式識別、人工智能等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，隨著信息技術(shù)的提高，數(shù)學(xué)知識在化工化學(xué)類專業(yè)的應(yīng)用不斷深入與滲透，成為化學(xué)科研領(lǐng)域最為重要的研究手段之一。

數(shù)學(xué)技術(shù)的發(fā)展和深入應(yīng)用，使得我國化工數(shù)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展取得了重要的研究成果。由周愛月、李士雨主編，化學(xué)工業(yè)出版社于2011年9月出版的《化工數(shù)學(xué)》一書就是化學(xué)領(lǐng)域研究的重要成果之一。該書向讀者介紹了化工數(shù)學(xué)是一門建立在高等數(shù)學(xué)、算法語言、物理化學(xué)、化工原理等學(xué)科的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)與化工相結(jié)合的綜合型應(yīng)用數(shù)學(xué)。本書內(nèi)容介紹了化學(xué)、化工常用的數(shù)學(xué)方法以及化工領(lǐng)域引入近代數(shù)學(xué)應(yīng)用的最新情況。該書內(nèi)容詳細(xì)，在編寫目的上重視指導(dǎo)性與理論性相結(jié)合，啟示性與實(shí)踐性相統(tǒng)一。以通俗易懂的語言向讀者介紹化工數(shù)學(xué)，便于讀者對內(nèi)容的理解和數(shù)學(xué)方法的掌握。本書可作為高等院校化學(xué)工程類專業(yè)的教學(xué)教材，同時也適用于化學(xué)、冶金、輕工、食品、制藥以及石油煉制等專業(yè)的教材選用，亦可供有關(guān)研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)單位科研、工程技術(shù)人員參考。研讀該書，發(fā)現(xiàn)有以下特點(diǎn)：

第一、思路清晰，結(jié)構(gòu)完整。該書是編者根據(jù)全國高校工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會所規(guī)定的要求編寫的教材之一。在編寫過程中思路清晰明了，編寫結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)完整。整體概述了數(shù)學(xué)知識在化工化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用，前九章重點(diǎn)介紹了數(shù)學(xué)模型方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、三種常用方程(代數(shù)方程——線性方程組及非線性方程與方程組、常微分方程、偏微分方程)的求解方法、場論、拉普拉斯變換以及概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。后面則主要闡述了數(shù)據(jù)校正技術(shù)、圖論、人工智能與專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用、模糊數(shù)學(xué)及應(yīng)用。每章后均配有化工應(yīng)用實(shí)例及習(xí)題，便于讀者對所學(xué)知識的鞏固和校正。編寫思路清晰，結(jié)構(gòu)完整，有助于讀者對該書內(nèi)容的理解以及梳理。

第二、材料豐富，論述詳實(shí)。本書在編寫過程中吸收學(xué)術(shù)界研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身研究成果和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合編寫而成，并提出新的論點(diǎn)和相關(guān)建議。編者對數(shù)學(xué)模型概論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法、以及方程求解方法，包括數(shù)據(jù)校正技術(shù)、人工智能和專家系統(tǒng)以及模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的詳細(xì)介紹與闡述。闡明了數(shù)學(xué)應(yīng)用在化工領(lǐng)域的研究工作中有著不可替代的作用。該書論述觀點(diǎn)新穎，闡述材料比較充實(shí)，層次敘述分明，有較強(qiáng)的邏輯性。對讀者了解和掌握化工數(shù)學(xué)的應(yīng)用及其重要意義有一定的幫助作用。

第三、目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出?，F(xiàn)代的化工過程是一種復(fù)雜又龐大的工業(yè)系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)一個完整的化學(xué)工業(yè)過程中需經(jīng)過復(fù)雜的設(shè)計(jì)、實(shí)踐、檢驗(yàn)等重要過程，這些都不可避免地會應(yīng)用到數(shù)學(xué)的知識與技術(shù)。如何運(yùn)用數(shù)學(xué)知識巧妙地解決化工化學(xué)類專業(yè)問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用價值和化工過程的數(shù)學(xué)模型化，推動數(shù)學(xué)知識與化工技術(shù)的完美結(jié)合，促進(jìn)化工化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，是現(xiàn)代化工領(lǐng)域研究者必須直視的問題。該書以化工過程中常應(yīng)用到的數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)解題方法為主，化工知識為輔，將化工數(shù)學(xué)的知識及應(yīng)用深入淺出地表述出來。編寫目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出數(shù)學(xué)在化學(xué)工業(yè)中的重要作用。

《化工數(shù)學(xué)》一書內(nèi)容的編寫，能夠有效幫助有相關(guān)知識需求的讀者，學(xué)習(xí)、了解化工數(shù)學(xué)以及在化工過程中常用到的數(shù)學(xué)知識和方法。模糊數(shù)學(xué)在解決化學(xué)問題中具有重要作用。模糊數(shù)學(xué)相當(dāng)于通過低的精密度得到高的準(zhǔn)確度的數(shù)學(xué)模型。該數(shù)學(xué)方法在化學(xué)領(lǐng)域動態(tài)水、污染源的檢測方面有著極為重要的作用。在進(jìn)行動態(tài)水或污染源的檢測過程中，運(yùn)用模糊的數(shù)學(xué)原理去分析和研究，可以達(dá)到簡單、快速、準(zhǔn)確且降低成本的效果。數(shù)學(xué)是人類社會抽象思維的產(chǎn)物，但在歷史長河中卻是必不可少的文化成分，也是人類社會生產(chǎn)活動中不可替代的工具。數(shù)學(xué)不僅是我們的抽象思維表達(dá)，更是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究中最為重要的分析和應(yīng)用工具之一，它對社會、經(jīng)濟(jì)、教育、環(huán)境、生產(chǎn)以及文化藝術(shù)等方面的發(fā)展都有著巨大的影響。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)學(xué)技術(shù)研究的深入，數(shù)學(xué)不僅僅應(yīng)用于自然科學(xué)以及工程技術(shù)等領(lǐng)域的研究，而是以前所未有的深度和廣度向各個領(lǐng)域擴(kuò)張并滲透。近幾十年來，數(shù)學(xué)建模技術(shù)在解決各領(lǐng)域的實(shí)際復(fù)雜問題中發(fā)揮著不可替代的作用。因此，數(shù)學(xué)知識、技術(shù)的跨領(lǐng)域研究與應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注與應(yīng)用。化工工程是一個復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)，將數(shù)學(xué)知識滲透到化工工業(yè)研究中，使復(fù)雜的問題抽象化、簡單化，是尋求解決辦法和創(chuàng)造科學(xué)、有效、合理的作業(yè)效果的重要途徑。因此，有效運(yùn)用數(shù)學(xué)知識去解決科研和生活中的各種問題，將會大大推動人類社會的生活、生產(chǎn)以及科技的發(fā)展與進(jìn)步。