徐力行
是什麼造成我們的孩子怕數學,甚至恨數學?是教育的問題還是社會問題?數學真的那麼的無趣可怕嗎?大家都知道數學在科學上及工程上的重要,如果我們的孩子只是數學成績不好,但不怕數學也愛數學,相信我們是有希望的,反之我們的孩子數學成績不好,怕數學也恨數學,那就比較麻煩了。
大部分的數學課本都是理論或是計算導向,學生不是迷失在定理的推導中,就是在繁複的計算中受挫。由此看來,仍然有很多事情我們可以嘗試。譬如我很喜歡用情境學習的方式,以故事為導向,隨著故事的發展,讓一些艱深的定理和邏輯做置入性的行銷。
我的專長是圖形理論,如何把圖形理論比較完整的介紹給讀者,正是我寫這本書的目的。為什麼以動物園做為故事背景呢?很簡單!動物園中的一個景點,猶如對應一台電腦,連接兩個景點的邊,就是電腦間的連線,於是整座動物園就對應了一個網路或是一個圖形。
在書中有很多「漢米爾頓圈」的問題,也就是有一個圓圈包含所有景點,使得每一個景點(除了出發點和結束點外)只出現一次。這個問題是網路管理上很重要的問題。現今我們已走入雲端的時代,資源的共享是必然的,因此類似的理論研究,將在未來被廣泛的應用。
試想:在網路上兩台以上的電腦都想使用印表機,請問印表機到底要聽哪一台電腦發出的指令、印出所要列印的東西?(請你停在這兒多想一會,網路上沒有班長,每台電腦都一樣重要。)
解決上面這個問題的方法,來自於一個小朋友常玩的遊戲:一群小朋友圍成一個圓圈,一面唱歌一面傳毛巾,歌聲停止時手上拿著毛巾的人,就要被處罰唱一首歌。應用於網路上,一個小指令在漢米爾頓圈上依次傳遞,任何電腦只要取得這個小指令,就可以使用印表機。如何在遊戲中享受學習、激發創意,是我多年來努力的方向。
書中的「教授」就是我囉,而「小銘」和「小庭」就是圍繞在我四周的學生們,這本書的內容全都是經過他們通俗化的成果。交大的學生當中不乏天才橫溢、自信十足的學生,但也有一些學生年紀比我都大,以在職進修的方式完成學業,他們的努力非常令人敬佩。本書中有很多研究成果都有林政寬貢獻其中,政寬五專畢業後仍舊努力不懈的進修,在獲得博士學位的同時,他先後發表了三十多篇相關的論文。我和政寬將這些成果彙編成一本研究所的教科書,於2008年由CRC
Press出版。
蔡銘是我在靜宜大學教書第一年的學生,大二時他表示願意接受不一樣的挑戰,我鼓勵他參與程式競賽並指導他看論文,也將本書的初稿做為他的畢業專題,做簡單的遊戲軟體。同時請他將本書的原稿重新整理,以他能懂的文字呈現,他對本書的通俗化有很大的貢獻。蔡銘前後花了將近兩年的時間整理本書,因為他在整理的同時也對我所提出的一些問題感到興趣,不斷的與我討論,所以在這期間我們陸續發表了四篇研究成果於國際期刊,其中部分的研究成果也彙編於本書當中。目前他是交通大學資訊學院碩士班的學生。
另外要謝謝李國偉教授,由於他的鼓勵,使我能躋身為作家。謝謝許德標教授,由於他的鼓勵,我從嚴謹的圖形理論跨足到互連網路,使我的研究領域擴大。謝謝余芳庭小姐為本書提供了許多精美的圖。
更要謝謝交通大學的譚建民教授,以及計算機理論研究室的研究伙伴們:許德標、宋定懿、高欣欣、莊豔珠、梁婷、汪世義、何東洋、林孟炎、張榮正、洪春男、周銳行、張劍平、陳秋媛、許志堅、蔡正雄、張仲浩、王振仲、黃文增、李增奎、陳玉專、許弘駿、楊明堅、賴寶蓮、林政寬、滕元翔、孫召明、施倫閔、龔自良、徐國晃、江玠峰、石圜鋼;還有葉永南教授、黃華民教授、劉樹忠教授、黃柏嶧教授、阮夙姿教授、賴泳伶教授與陳宏昌教授等。你們的參與,使動物園的內容更豐富,同時也使我享受了上帝賜給我們的每一天。