在这些新书中使用 Wolfram 语言探索社交网络、通信系统、聚类等

Wolfram语言被用在各种领域，用于许多不同的目的。我们为我们的产品在多个学科中的广泛应用感到自豪，并很高兴与大家分享 Wolfram 语言用户的七本最新书籍。书的主题包括社交网络、通信、计算折纸和生物科学。我们还荣幸地与两位作者讨论了他们在Mathematica和 Wolfram 语言方面的项目和经验。

 

《分析社交网络中的叙事》

 

 

Zvi Lotker 博士是《分析社交网络中的叙事》的作者，是以色列巴伊兰大学工程学院的副教授。他拥有本古里安大学数学和计算机科学双学士学位以及工业工程学士学位，以及特拉维夫大学数学硕士学位和分布式算法博士学位。主要研究领域为通信网络、在线算法、传感器网络和社交网络。2018 年，他被授予SIROCCO 分布式计算创新奖。

 

图书出版商施普林格表示，《分析社交网络中的叙事》强调社交网络的讲故事方面，以及通过整合叙事、动态网络和时间来建立叙事与社交网络之间的联系。它在文学、数字人文和社交网络之间架起了一座桥梁，并试图用数学术语表达社会和哲学结构。通过使用文学网络及其附带的叙述，本书为社会网络分析提供了一种新颖的方法。

 

我们采访了 Lotker 博士，讨论了他的最新著作、他在 Wolfram 语言方面的经验以及他对社交网络分析的创新和跨学科方法。

 

问：您是如何第一次接触 Mathematica 和 Wolfram 语言的？

 

答：我是 Mathematica 的忠实用户。我从1992 年的2.0 版本开始使用它。一个儿时的朋友向我推荐了这个程序，从那时起我一直在密切关注它。Mathematica 在我的整个职业生涯中一直伴随着我。我在学生时代就使用过它，今天在我的研究中使用它。它对我的工作产生了重大影响，因为当有新版本可供使用时，我往往会受到启发，朝不同方向进行研究。我可以肯定地说，如果没有 Mathematica，我的书就不会写成。

 

问：您的书对社交网络分析的文献有何贡献？

 

答：我的书中有很多新概念，比如主观时钟、社会理性、冲突函数和高维时间框架。在我看来，它也是第一个在社交网络语境中区分频率图和距离图的方法。但我的书最重要的贡献是将社交网络与叙事联系起来。允许机器处理叙事，给了我们工具来研究哲学问题，并以计算机科学至今还无法做到的方式与人文学科进行互动。它使我们能够扩大我们可以使用社交网络调查的问题的范围。

 

问：您的书与其他有关社交网络分析的著作有何不同？

 

答：通常，社交网络分析会获取社交网络并对其进行分析。相反，我试图开发工具和定义以允许其他人去分析叙事网络。我探索了诸如以下问题：什么是故事？故事什么时候开始，什么时候结束？我们如何定义和计算冲突？我们如何在叙事中代表善与恶，这对人和机器的道德有何看法？

 

这些文学问题尚未在社交网络的背景下提出，但这样做可以极大地丰富该领域，因为它可以在其背景下构建我们拥有的任何数据。例如，我发现社区检测由于解释自由而不适用于叙事，这在叙事中是必不可少的。我的书使用锚点和新的冲突函数解决了这个问题，这些函数通过允许解释自由来扩展社区检测的定义。

 

问：您在本书中采用了独特的方法。告诉我们更多关于您如何使用文学研究社交网络的信息。

 

答：在科学领域，我们的目标是找到一个真正的答案。在文学中，人们接受甚至呼吁一系列的解释和答案。这就是我们在上一个问题中提到的解释自由。将这两种观点结合起来对我来说很困难，因为我也持有计算机科学的确定性态度。

 

我通过让人类与机器进行对话来克服这种不和谐。这个过程的关键是定义人类和机器都能理解的概念：锚、时钟和冲突等概念，可以用数学和对话方式表达。机器喜欢计数和处理，而人类喜欢分类和提问。在两者之间的对话中结合双方的优势，丰富了互动中的每个人，并使我们能够在叙事中看到我们原本无法看到的事物。我喜欢书中的一个例子是对科波拉的《教父》的分析，它揭示了康妮和迈克尔之间斗争中新的女权主义方面。

 

问：读者在日常生活中会如何使用您书中的内容和结论？

 

答：讲故事是人类体验的基石。可以使用这些新工具查看任何叙述——甚至客户服务互动或睡前故事。我的书是一个工具箱，它提供了与我们的叙述互动的新方法。有些，例如我在第 14 章中对时钟的研究，很简单，可以在高中文学课堂中使用，而另一些则可以用于学术研究，以赋予人文科学更多的定量品质。它允许科学家、数学家和工程师使用他们最熟悉的工具以他们自己的方式与艺术互动。我的目标是扩展和连接数字人文学科的双方，我和那些跨越这座桥的人一样感到高兴。

 

问：您的书涉及多个领域。告诉我们更多关于数学、文学、数字人文和社会科学如何与您的工作相交的信息。

 

答：本书位于一个交叉领域：计算机科学、人工智能、心理学、社会学和哲学。叙事是一个跨学科的复杂问题，它涉及所有这些学科——是的，甚至是计算机科学。参与叙事的技术经常被忽视，尤其是在人文学科中，但它一直存在，无论是讲述故事的火，写字的纸，还是将书籍带给大众的印刷机。

 

既然智能机器技术在大数据时代已经与我们的生活和叙事更加紧密地交织在一起，那么将其与我们的叙事分析相结合就显得尤为重要。主观时钟是这种合并的一个例子。他们受到心理学的启发，考虑到人类忘记不重要的时间跨度和记住我们个人生活叙事中的关键时刻的经验。引入社交网络后，这些主观时钟已成为了解人类和我们的社交互动的重要工具。

 

问：本书中如何使用 Mathematica 和 Wolfram 语言？

 

答：我的研究过程在很大程度上依赖于 Mathematica。我通常从一个想法或一个研究问题开始，然后收集相关数据。就我的书而言，通常是规范的戏剧和电影剧本。然后我使用 Mathematica 处理数据，最后生成总结该过程的图像。使用图像，我可以验证过程的合理性并丢弃不合逻辑的猜想。当我有了最终的图像时，我会进行写作。这本书就是这样诞生的。

 

我书中的所有算法和图形都是使用 Mathematica 编码的，该程序在我的研究和写作过程中为我节省了很多时间。在过去的三年里，我在教书时也使用了 Mathematica。向学习本书的学生介绍Mathematica ，他们喜欢在工作中使用它。机器学习尤其受到学生的喜爱，他们在叙事语境中探索它时会感觉非常有趣。

 

问：请告诉我们更多有关您在 Bar-Ilan 大学担任教授的经历以及您是如何对撰写有关社交网络的文章产生兴趣的。

 

答：我有阅读障碍，但我一直很喜欢故事。当我还是个孩子的时候，我梦想开发一种机器，可以给我写和读故事。我也对电影、数学和书籍充满热情——即使接触它们对我来说有困难。当我后来休假时，我想重温那些童年的梦想。我想看看我是否可以让机器理解故事。我开始尝试这个想法，并看到它是可能的，而不仅仅存在于科幻小说中。

 

我的书就是那个梦想的结果，它通过社交网络和计算机科学变得可行。动态社交网络是叙事中人物之间关系的完美模型，是计算机可以操纵和理解的离散对象。我目前的梦想是人们，即使是那些有阅读困难的人，也能使用我书中的工具来教授和讨论文学，这样做会为其他人开辟新的阅读和欣赏故事的方式。

 

《具有软件支持的离散数学》

 

 

 

Enrique Vílchez Quesada，《具有软件支持的离散数学》

的作者，是哥斯达黎加国立大学（UNA）计算机科学学院的正教授。他拥有UNA数学教学学士学位和UNA信息学院教育技术与信息学硕士学位。Vílchez Quesada 是多个与教育数学、教育计算和应用数学领域相关的会议的国际讲师。

 

他的书《具有软件支持的离散数学》通过经典理论、示例的开发和免费使用包VilCretas的教学应用解决了与离散数学相关的基本内容。VilCretas 由作者创建，向 Wolfram 语言添加了 230 多个命令，并允许学生与数学对象进行交互，支持基于实验和分析的课堂过程。

 

我们有机会与 Vílchez Quesada 谈论他使用 Wolfram 语言的经验、他的最新著作、VilCretas 软件包和他的教学理念。

 

问：您是如何第一次接触 Mathematica 和 Wolfram 语言的？

 

答：大约 25 年前，我在 UNA 学习数学时开始使用 Wolfram 技术。原则上，我对它的使用主要集中在技术上，即学习在教育环境中通过某些应用程序使用基本命令。之后，在哥斯达黎加的不同大学担任教授，如哥斯达黎加理工学院（ITCR）、哥斯达黎加大学和UNA，我是UNA的终身教授。我一直在使用 Mathematica 在基础数学、微积分、线性代数、统计学和离散数学课程中进行不同的教学创新过程。这些项目经过多年的发展和各种扩展，对 UNA 内外学术工作的改进产生了直接影响，展示了 Wolfram 语言在多个内容领域的教学质量。

 

问：请告诉我们更多有关您使用 VilCretas 的开发过程的信息。

 

答：在 EIF-203 计算机科学离散结构课程中，该主题是 UNA 信息系统工程课程学习计划的一部分，开发了一个名为“VilCretas：A Didactic Resource through the在 EIF-203 课程中使用 Mathematica 软件。” 该项目的主要目标是设计一个针对 Mathematica 程序的软件包，该软件包将作为教学资源来教授离散数学课程，并分析通过使用所述软件包实施的计算机辅助策略的优缺点，以评估其教学效果。

 

名为 VilCretas 的软件包集成了 233 个功能，这些功能面向课程内容和具有类似属性的任何其他主题的教学工作。每个命令的开发周期包括它们的设计、编程、集成到包中、实现和测试。VilCretas 侧重于以下内容领域：递归、递归关系、算法分析、二元关系、图论、树理论、机器和有限状态自动机以及语言和语法。通过案例研究验证了其从教育角度来看的有效性。

 

问：来自 VilCretas 的新命令如何帮助和增强 Mathematica？

 

答: VilCretas 是一个库，为 Mathematica 增加了 233 个函数，并在以下几个方面对软件进行了增强。VilCretas 包的命令通过生成动态对象为枯燥的主题实现可视化和概念操作，其中学生通过简单的幻灯片或更改文本字段中的值，可以直观地体验定义的含义， 有限数学不同主题轴上的性质和定理。

 

它还提供用户友好的命令，而无需深入了解 Wolfram 语言。这方面非常重要，因为通常在大学级别的数学课程中，解决理论与实践内容并同时教授学生使用感兴趣的语言进行编程的任务变得非常复杂。VilCretas 提供的指令通过使用已集成在 Mathematica 功能中的地理数据来促进具有实际量级的对象的生成。

 

它是一个专为教育目的而设计的软件包，因此它为学生提供了自学工具。通过简单地调用某些命令，学生可以自动逐步接收某些经典离散数学算法的执行细节，从而使他们能够回顾以前使用更传统资源解决的问题。

 

问：什么样的读者最能从您的书的内容中受益？

 

答：本书面向基于软件使用的离散数学通用课程的学生和教师，认识到在教育技术的使用中，一种教学机制可以有益于实现更多参与性和教育方法以及更多发现的建设性性质。

 

问：您如何看待这本书在课堂上的使用？

 

答：本书强调了以创新教学设计为中心的数学教育的目标，通过这种教学设计，教学面向启发式学习过程，激发离散数学知识的可视化、操作和自主构建。在这项工作中所做的努力反映了在一个难以理解的知识领域寻求方法论的变化，负责任地假设了由开创性教学转变的不确定性引起的实质性挑战。

 

问：您的书对离散数学的文献有何贡献？

 

答：本书为读者提供了离散数学的非传统视野。它专注于探索新的教学和学习机会，强调学生在课堂实验室中的积极参与：评价、调查和争论，所有这些都在教育技术占据主导地位的教学实践框架内进行。经过多年的课堂经验，我在这本书中通过将经典理论、相关示例的开发和使用软件作为基本教学资源之间的有利组合，提供了一个颠覆性的阐述。

 

问：请告诉我们更多有关 VilCretas 与离散数学之间的关系的信息。

 

答： VilCretas 添加了专门用于离散数学领域的命令，特别是递归、递归关系、算法分析、二元关系、图论、树理论、机器和有限状态自动机以及语言和语法等主题。从这个意义上说，VilCretas 包为学生提供了不同的概念和程序探索工具，提供了与数学对象交互的可能性，并在引导式教学处理的前提下支持基于实验和分析的课堂过程，这将导致自学。

 

问：请告诉我们更多关于您在 UNA 担任教授的职业经历以及您是如何对离散数学写作产生兴趣的。

 

答：我是UNA计算机学院拥有正教授职称的学者，教授离散结构、计算机科学基础和运筹学课程。我既是老师又是协调员。我是一名研究员，从事与软件和计算机化教育材料开发相关的不同活动和项目。我从 2007 年 10 月开始在 UNA 计算机科学学院担任教授。我在 UNA 担任离散数学主席的协调员已经超过 10 年，这就是我对撰写这些主题感兴趣的原因。

 

除了这两本书之外，这里还有五本使用 Wolfram 语言的最新书籍。

 

《应用cdf的工程数学》

 

 

 

在这本书中，作者 Enrique Vílchez Quesada 和 Juan Félix Ávila Herrera 为工程专业的学生展示了基本的数学内容。主题包括命题逻辑、集合论、函数论、归纳和序列以及数论。作者结合了经典数学理论和详细的解释，并附有贯穿全书的示例。教师和学生还将发现作者开发的宝贵多媒体资源，以加强教学过程。其中包括 654 个代码示例，它们邀请读者观看带有理论-实践解释和大约 130 个可计算文档格式的不同视频(CDF) 文件，由作者开发，为概念和算法探索提供工具。通过将传统方法与计算机辅助方法相结合，为读者提供了工程中工具数学的新观点。

 

《通信系统简介：使用 Wolfram 语言的交互式方法 》

 

 

 

作者 Victor S. Frost 提供了一种独特的教学方法，通过使用交互式图形和内联问题来教授通信系统的基础知识。正如堪萨斯大学图书馆所指出的，这本开放获取的书首先描述了比特到数字基带波形的转换。讨论的其他主题包括二进制相移键控 (BPSK)、正交相移键控 (QPSK)、M-ary 正交幅度调制 (M-QAM)、M-ary 相移键控 (MPSK)、正交的基本理论频分复用 (OFDM)、传统模拟调制系统和系统权衡，包括链路预算。

 

所涵盖的主题相互依存，最后介绍了在 WiFi、4G 和 5G 通信系统中使用的 OFDM 发射器和接收器的实现。为学生提供交互式图形和内嵌复习问题，使他们能够参与通信系统概念并快速检查系统权衡和设计替代方案。

 

《计算折纸简介》

 

 

 

根据斯普林格的说法，折纸在本书中被视为一组基本的几何对象，这些对象由计算机以符号和图形方式表示和操作。作者 Tetsuo Ida 专注于如何通过折纸解决古典和现代几何问题，以数学严谨性和对我们科学直觉的吸引力来解释这些方法，结合数学公式和图形图像来做到这一点。

 

反过来，这本书讨论了使用计算机软件和符号计算工具验证折纸。本书提供了作者创建的折纸软件的二进制代码Eos。

 

《生物科学中的数学模型 I》

 

 

 

作者 Michael Frame 是一位屡获殊荣的教授，他致力于向生物科学专业的学生介绍微积分和数学建模的基本概念。正如耶鲁大学出版社所描述的那样，本书在生物系统的背景下探讨了微积分的基本概念。Frame涵盖了基本微积分和概率的必要思想和理论，同时提供了如何将它们应用于化学疗法和肿瘤生长、化学扩散、异速缩放、捕食者-猎物关系和神经冲动等学科的例子。该书基于作者在耶鲁大学的微积分课程，使微积分概念与理科专业和医学预科生更相关。

 

 

《聚类分析和应用》

 

 

 

该书的出版商 Springer 将其描述为适用于使用聚类分析方法和应用的各个领域的研究生和专家，例如数学、土木和电气工程、农业和社会科学。

 

涵盖的主题包括代表、数据聚类、搜索最佳分区、索引和模糊聚类问题。本书适用于聚类分析或数据挖掘的入门课程。每章还包括不同复杂程度的练习——从简单的练习到适合研讨会演示的练习。

 

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