هندسه و رياضي

بررسي تاريخي موسيقي با فيثاغورث آغاز مي‌شود. فيلسوف نام‌آور جزيره «ساموس» كه در سال 532 قبل از ميلاد به دنيا آمد و از بنيانگذاران اولين انجمن فلسفي عرفاني در زندگي انسان غربي است.

«كاپلستون » در «تاريخ فلسفه» معتقد است، محور افكار و اعمال فيثاغورثيان تزكيه و تطهير بود. آنها عوامل وصول بدين تطهير و تزكيه را، تمرين سكوت، موسيقي و مطالعه رياضيات مي‌دانستند. همنشيني موسيقي و رياضيات در ذهنيت فيثاغورثيان، ابواب معرفتي مهمي را بر ذهن و روح بشر گشود و در اين ميان موسيقي كه نسبت بسيار گسترد‌ه‌اي با عدد و هندسه داشت، عاملي براي عروج و صعود روح و ادراك رقص و چرخ افلاك توسط فيثاغورثيان شد.

فيثاغورثيان اولين كساني بودند كه پي بردند مي‌توان فواصل ميان نتهاي چنگ را با عدد بيان كرد. همچنين «فيثاغورث ميان سازواره‌اي موسيقايي و رياضيات رابطه‌اي اساسي يافت. ولي آنچه او كشف كرد بسيار دقيق و روشن بود. هر گاه تك تار كشيده‌اي را به ارتعاش درآوريم يك نت اصلي ايجاد مي‌كند. نتهايي كه با اين نت سازواره‌اي دارند با تقسيم تار به عده كاملا درستي از اجزاي آن به دست مي‌آيند، درست به دو جزء، درست به سه جزء، درست به چهار جزء. الي آخر. اگر نقطه ساكن تار، يا گره، بر يكي از اين نقاط مشخص قرار نگيرد، صداناساز است... فيثاغورث دريافته بود كه نواهايي كه به گوش خوشايند هستند با تقسيمات طول تمام تار بر اعداد درست مطابقت دارند. اين كشف براي فيثاغورثيان نيرويي عرفاني داشت. تطابق ميان طبيعت و عدد آنچنان قوي بود كه اينان متقاعد شده بودند كه نه تنها صداهاي طبيعت، بلكه همه ابعاد مميز آن نيز، بايد اعدادي ساده و بيانگر سازواره‌اي باشند. مثلا فيثاغورث و پيروانش بر اين عقيده بودند كه مدارهاي اجرام فلكي را ( كه به تصور يونانيان روي كر‌ه هاي بلورين به دور زمين گردش مي‌كنند) با ربط دادن آنها به فاصله‌هاي موسيقي مي‌توان حساب كرد.

احساس آنها چنين بود كه همه نظامهاي موجود در طبيعت موسيقايي‌اند: از ديد آنها گردش چرخ، موسيقي افلاك بود.»

فيثاغورثيان زمين را كروي مي‌دانستند و معتقد بودند «نه تنها مركز جهان نيست بلكه زمين و سيارات همراه با خورشيد گرد آتش مركزي يا «كانون جهان» كه با عدد يك، يكي گرفته مي‌شد مي‌گردند.»

تحليل موسيقايي فيثاغورثيان در طول تاريخ مورد ستايش و در عين حال انتقاد برخي واقع شده است. ليكن اهميت كار او در كشف نقش مهم اعداد در موسيقي و حساب بسيار قابل توجه و غير قابل انكار است. برتراندراسل در اين مورد مي‌گويد:

«رابطه‌اي كه وي (فيثاغورث ) ميان موسيقي و حساب پديد آورد هنوز در اصطلاحات رياضي «معدل هارمونيك» و «تصاعد هارمونيك» به جاي مانده است.» همچنين راسل معتقد است نسبت قوي ميان رياضيات و حقيقت، منشأ اعتقادات عرفاني و عقلاني در حيات انسان شده است: «به نظر من بزرگترين منشأ اعتقاد به حقيقت كامل و ابدي و نيز اعتقاد به عالم معقول و نامحسوس همان رياضيات است. نظريات عرفاني درباره نسبت زمان و ابديت نيز به وسيله رياضيات مطلق تقويت مي شود. زيرا كه اشياي رياضي مانند اعداد اگر اصولا واقعيتي داشته باشند، ابدي هستند و در بستر زمان قرار ندارند چنين اشياي ابدي را مي‌توان افكار خدا پنداشت؛ نظر به افلاطون كه مي‌گويد خدا «مهندس»‌است و عقيده سر جيمز جينز كه مي‌گويد خدا به علم حساب معتاد است از اين جا آب مي‌خورد، دين تعقلي در برابر دين اشراقي، از زمان فيثاغورث و خاصه از زمان افلاطون تاكنون متأثر از رياضيات و اسلوب رياضي بوده است، تركيب رياضيات و الهيات كه با فيثاغورث آغاز شد، در يونان و قرون وسطي و عصر جديد تا شخص كانت صفت مشخص فلسفه ديني شد.»

اين پيوستگي و پيوند ميان رياضيات، فلسفه، هنر، الهيات و عرفان بعدها عامل بسيار مهمي در شكل گيري هنر اسلامي شد.

در سطور پيشين ذكر شد كه نظريات فيثاغورثيان مورد انتقاد فلاسفه اسلامي چون فارابي، بوعلي سينا و بعدها «وين چن زوگاليله» - پدر گاليله- قرار گرفت. اما تحقيقات جديد نشان داده است استناد فيثاغورثيان به حساب و هندسه نه مبتني بر الهيات يوناني كه مبتني بر الهيات و اساطير سومريان بوده است.

در اين تحقيقات سعي بر اين است كه بين نقش بسيار مهم فلسفه يوناني در شكل گيري موسيقي علمي و عددي و نيز انتقادهايي كه به انديشه‌ فيثاغورثيان مي‌شود، جمعي صورت گيرد. از يك سو افلاطون، «برجسته‌ترين اسطوره نگارهارمونيك غرب» لقب مي‌گيرد و از سوي ديگر مباني فكري او مستند به كشفيات رياضي- موسيقايي سومريان مي‌شود. بدين ترتيب اين تحقيقات فيثاغورثيان را دور مي‌زند.

از جمله اين محققان جديد، «ارنست جي مك كلين» است. وي ضمن ذكر انتقادات وين چن زوگاليله به نظريات داستان جذاب ارتباط موسيقي و كيهان شناسي» خود برمي‌گزيند. از ديدگاه وي افلاطون به عنوان برجسته‌ترين اسطوره‌نگار هارمونيك، متأثر از رياضيات سومري است. وي مي‌گويد: «بايد بدانيم كه مجبوريم تئوري اعداد مربوط به موسيقي را به صورت سنگريزه‌هاي مثلث شكل يا «چارگان مقدس» درآورده و اجرا كنيم و براي رسيدن به اين منظور- بنا به عقيده فيثاغورثي‌ها- لازم است كه از الگوهاي خشتي موجود در نماد سومري‌ «كوه»‌تبعيت نماييم و سپس مانند سقراط دلالتهاي هارمونيك تئوري اعداد مربوط به موسيقي را به صورت  سنگريزه‌هاي مثلث شكل يا «چارگان مقدس» درآورده و اجرا كنيم و براي رسيدن به اين منظور – بنا به عقيده فيثاغورثي‌ها- لازم است كه از الگوهاي خشتي موجود در نماد سومري«كوه» تبعيت نماييم و سپس مانند سفراط دلالتهاي هارمونيك تئوري اعداد مربوط به موسيقي را به صورت دايره‌اي بر روي شن به تصوير درآوريم. اين دايره همان جهان يا كيهان است كه همانند صداهاي گام 12 درجه‌اي تا ابد به صورت دايره‌اي خواهند بود.»

«مك كلين» با ذكر اعداد نمادين سومري كه كاركرد خدايان اين تمدن را نشان مي‌داد نسبت ميان تقسيمات موسيقي با اين اعداد و كاركردها را نشان مي‌دهد. به عنوان مثال نماد عددي Ano به صورت 6060=1 در نظر گرفته مي‌شد و خدايي چون ِِEnlil  با نماد عددي 50 مبدع فاصله موسيقايي سوم بزرگ Major third  با نسبت چهار پنجم و سوم كوچك  Major third با نسبت پنج ششم محسوب مي‌شود. Enki  خداي آبهاي شيرين و با نماد عددي 40، فاصله پنجم درست Perefect Fith  كه فدرتمند‌ترين فاصله‌ها پس از اكتاو است را سبب مي‌شود. خدايان ديگر نيز چون Sin، ٍShamash، ( يا شمس عربي)، Ishtar، nergal ، Baal و mardok هر كدام اين قلمرو پذيرايي نقشي مي‌شوند، نقشي كه از ارتباط گسترده ميان الهيات ، رياضيات و موسيقي حكايت مي‌كند. «تئون ازميري» متاثر از اين ديدگاه گفته بود: «اعداد سرچشمه‌هاي شكل و وانرژي‌اند در جهان. آنها حتي در نزد خود پويا و فعالند، چونان اغلب مردم در استعداد خود براي تئاتر متقابل.»

در تاثير پذيري فيثاغورثيان از هندسه و حساب سومري و نيز تاثير پذيري افلاطون از اين حساب و هندسه و همچنين قدسي انگاشتن عدد نزد فيثاغورث و فيثاغورثيان شكي وجود ندارد.

افلاطون در رساله تيمايوس Timaeu  فرضيات جهان شناسي خود را ارائه كرده است. در اين رساله «جاي سقراط را يك تن فيثاغورثي گرفته است و قسمت عمده نظريات مكتب فيثاغورثي در آن بيان شده است.»

تاثير پذيري افلاطون از حساب و هندسه سومري و فيثاغورثي كه نقش مهمي در نظريات موسيقايي او داشت در اين رساله مشهود است:« تيمايوس مي‌گويد كه عناصر حقيقي جهان مادي خاك و هوا و آتش و آب نيستند بلكه عناصر حقيقي عبارتند از دو نوع مثلث قائمه الزاويه: يكي مثلثي كه نصف مريع است و ديگري مثلثي كه نصف مثلث متساوي الاضلاع است. در آغاز همه چيز درهم ريخته بوده و عناصر گوناگون پيش از آن كه نظم و آرايش يابند و جهان را پديد آورند در جاهاي گوناگون بوده‌اند ولي سپس خدا آنها را با شكل و عدد آرايش داد و آنها را كه خوب و زيبا نبودند تا سر حد امكان خوب و زيبا ساخت، گويا آن مثلثهايي كه در بالا ياد كرديم زيباترين شكلهايند بدين سبب خدا آنها را در ساختن ماده به كار برد. با اين مثلثها چها تا از احجام منتظم پنج گانه را مي‌توان ساخت و هر يك از اتمهاي چهار عنصر اصلي يكي از آن احجام منتظم است. اتم خاك شش سطحي، اتم آتش چهار سطحي، اتم هوا هشت سطحي و اتم آب بيست سطحي است.»

بحث بر سر صحت يا عدم صحت فرضيات افلاطون نيست، راسل در تاريخ فلسفه غرب مي‌گويد: «رساله تيمايوس بيش از همه آثار افلاطون حاوي مطالب احمقانه است» اما در عين حال نمي‌تواند به جدي بودن برخي مطالب او اقرار نكند: « مشكل بتوان تشخيص داد كه در رساله تيمايوس چه چيزهايي را بايد به جد گرفت و چه چيزهايي را بايد بازي خيال انگاشت. به نظر من شرح خلقت و پديد آمدن نظم از بي نظمي را بايد كاملا به جد گرفت. همچنين است تقسيم بندي چهار عنصر و رابطه آنها با احجام منتظم و مثلثهايي كه آنها را تشكيل مي‌دهند.»

همچنين رابرت لولر در كتاب ارزشمند خود تحت عنوان «هندسه مقدس» نسبت ميان هندسه قدسي و موسيقي از ديدگاه افلاطون را چنين روايت مي‌كند: «شايد به خاطر تامل در قوانين وساطت است كه شخص مي‌تواند رابطه بنيادين ميان هندسه و موسيقي را از قراري كه افلاطون در نامه هفتم خود مي گويد- و بيش از هر علم ديگر به آن احترام مي‌گذارد- اجمالا ببيند و شايد به همين دليل است كه مصريات دو هرم بزرگ را در جيزه ساخته‌اند كه يكي از آنها تنها مثلثي است كه اضلاعش يكي در تصاعد هندسي و ديگري در تصاعد 5،4،3 حساب است. در عصر ما «سايمون ويل» از اهميت اين علم به عنوان اصلي فلسفي براي عرفان عيسوي ياد مي‌كند

افتتاح دومین شهرک ریاضی کشور در ساري

به نقل از روابط عمومی سازمان آموزش و پرورش مازندران اين شهرك در استان مازندران بعد از شهرك رياضي مشهد مقدس دومين شهرك آموزش رياضي كشور است كه با حضور مهندس فرزانه معاون برنامه ریزی استانداری مازندران و مسئولان آموزش و پرورش مازندران و شهرستان ساری به بهره‌‌برداري رسيده است رییس سازمان آموزش و پرورش مازندران در خصوص اين طرح گفت : ملموس كردن مفاهيم رياضي و هندسي ، ايجاد فضاي مناسب براي درس رياضي ، تدريس حجم برخي از مفاهيم رياضي ، آشنايي با اجسام هندسي به صورت سه بعدي ، پرورش هوش سيال و پرورش تفكر منطقي براي دانش‌آموزان دوران ابتدايي از اهداف اين بخش آموزشي است عبدالوحید فیاضی تصريح كرد : براي اجراي اين طرح 360 متر زمين اختصاص يافته است كه حدود 25 ميليون تومان اعتبار نيز هزينه شده است . وي بيان كرد : براي اجراي اين طرح مربيان نيز توسط معلمان راهنما آموزش ديدند . فیاضی گفت : شهرك رياضي براي دانش‌آموزان دوران ابتدايي در همه پايه‌ها در نظر گرفته شده است. رییس سازمان آموزش و پرورش مازندران افزود : آموزش و بازديد از اين شهرك براي تمام دانش‌آموزان شهرستان‌هاي مازندران نيز در نظر گرفته شده است و با هماهنگي، اين امكان فراهم مي‌شود. در اين شهرك انواع مفاهيم رياضي و هندسي با اشكال حجمي مناسب‌سازي شده و به دانش‌آموزان آموزش داده مي‌شود.

حل مسئله در رياضيات راهنمايي:

حل مسئله در رياضيات راهنمايي:

      يكي از مشكلات عمده‌ي دانش آموزان ما در درس رياضي ، مشكل آن‌ها در حل مسئله است. اغلب دانش آموزان ومعلمان محترم دوره‌ي ابتدايي از كتاب چهارم دبستان و دشوراي آن گله دارند. وقتي موضوع به دقت بررسي شود، مشخص مي‌گرددكه كتاب چهارم از نظرحجم وتنوع مسئله‌هاي رياضي با سايركتاب‌ها تفاوت دارد و همين موضوع  باعث برور مشكل در رياضي چهارم شده است. ازطرفي ديگر در مطالعه‌ي بين‌المللي  تيمز (TIMSS)يكي ازاشكالات اساسي دانش آموزان ما دردرس رياضي، حل مسئله و ناتواني آن‌ها درپاسخگوئي به مسئله ‌هاي آزمون عنوان شد . همچنين وقتي درجمع معلمان رياضي دوره‌ي راهنمايي و معلمان دوره‌ي ابتدايي در مورد مشكل رياضي دانش آموزان سئوال مي‌كنيم، اغلب از وضعيت حل مسئله‌گله مي‌كنند. قسمت حل مسئله دركتاب هاي رياضي براي رفع همين مشكل در نظرگرفته شده است.

     سال‌ها پيش اكثر آموزشگران رياضي معتقد بودند كه «حل مسئله» آموزش دادني نيست. به عبارت ديگر آن را نمي‌توان به دانش آموزان ياد داد. توانايي حل مسئله ذاتي است. بعضي ازدانش آموزان اين توانايي رادارند و  بعضي ندارند. با توجه به اين اعتقاد و نگرش‌ طرحي براي آموزش حل مسئله ديده نمي‌شد. كسي به فكرطرح دادن يا تغيير طرح‌هاي قبلي وارائه‌ي ايده‌هاي نو نبود. اما جرج پوليا رياضيدان رومانيايي، كسي بود كه اين  تفكر و نگاه را زيرپا گذاشت. پوليا پس ازمدت ها تحقيق، با نوشتن كتاب« چگونه مسئله را حل كنيم.» مدعي شدكه حل مسئله را مي‌توان آموزش داد. حرف او بردو اصل مهم متكي بود. وي معتقد بودكه اگر بخواهيم حل مسئله را آموزش دهيم، ابتدا بايد با فرآيند تفكرو اتفاقاتي كه درذهن انسان هنگام حل مسئله مي‌افتد آشنا شويم وسپس در مورد چگونگي آموزش برنامه‌ريزي كنيم. ازاين رو ابتدا مدلي براي تفكرحل مسئله مطرح كرد. مدل چهار مرحله‌اي كه درحال حاضردر كتاب هاي درسي استفاده شده است « فهميدن ،انتخاب راهبرد ،حل مسئله و برگشت به عقب» كه به نوعي جريان تفكردرهنگام حل مسئله را روشن مي‌كند، همان مدل پولياست. اصل دوم پوليا اين بود كه آموزش راهبرد‌ها بايد محوركارقرار بگيرد. به عبارت ديگر آن چه كه آموزش  دادني است، آموزش راهبرد‌ها ( استراتژي‌ها ) است. اوتوصيه كردكه اگرراهبردها به شكل مناسبي به دانش آموزان آموزش داده شود، مهارت وتوانايي حل مسئله‌ي آن‌ها بهترخواهد شد.

      دركلاس اول راهنمايي، آموزش شش راهبرد و دركلاس دوم راهنمايي ضمن يادآوري اين شش راهبرد،آموزش دو راهبرد ديگرمورد نظر است. دركلاس سوم راهنمايي اين هشت راهبرد قبلي صرفاً تمرين شده و آموزش مجددي نداريم.       

      دراين قسمت صرفاً به هدف هاي قسمت حل مسئله ‌درالگوي دو صفحه‌اي و قسمت تمرين‌ها مي‌پردازيم. دركتاب‌هاي رياضي سال اول و دوم راهنمايي به  ترتيب ۶ و۸ قسمت دو  صفحه‌اي قرار دارد. هركدام  از اين صفحه‌ها يك راهبرد حل مسئله را آموزش مي‌دهند. براي مثال در صفحات ۶ و۷ كتاب رياضي اول راهنمايي قصد داريم راهبرد رسم شكل را آموزش دهيم. هر كدام از اين الگوهاي دو صفحه‌اي دو هدف را دنبال مي‌كنند:

۱ -  درپايان آموزش آن ، دانش آموز بايدياد بگيردكه راهبرد مورد نظر (براي مثال رسم شكل) يكي از راه‌ها يا روش ها يا تكنيك‌هاي حل كردن مسئله است و از آن مي توانند درحل بسياري از مسئله‌ها استفاده كنند.

 ۲- دانش آموزان ياد بگيرندكه چگونه از راهبرد مورد نظر (براي مثال رسم شكل) در حل كردن مسئله‌ها استفاده كنند به عبارت ديگرراهبردي را كه ياد گرفته اند به كار برند.

     اين دو صفحه شامل دو مستطيل است كه درمجموع،آن راهبرد وموارد استفاده ازآن را توضيح مي‌دهند. همچنين دومسئله مطرح و درچارچوب مدل چهار مرحله‌اي پوليا حل شده است.(قسمتي ازحل به عهده ي دانش آموزان است) مسئله اول براي هدف اول و مسئله دوم براي هدف دوم در نظرگرفته شده است. وقتي معلم مسئله اول را براي دانش آموزان مطرح مي‌كند ممكن است آن‌ها به راه‌هاي متعدد فكركنند. درپايان معلم راهبرد مورد نظر را نتيجه‌گيري و جمع مي‌كند. براي مثال مي گويد:« دانش آموزاني كه با كشيدن شكل سعي كرده‌اند مسئله را حل كنند موفق تر بودند»يا اينكه « دوست شما به كمك كشيدن يك شكل مناسب توانست مسئله را حل كند.پس يادتان باشدكه از اين به بعد هر وقت با  مسئله‌اي مواجه شديد، فكركنيدكه آيا كشيدن شكل مي‌تواند به شما درحل اين مسئله كمك كند يا خير» سپس معلم مسئله‌ي بعدي را مطرح كرده و از دانش آموزان مي‌خواهد با راهبردي كه درصفحه ي قبل آموزش داده شده است مسئله‌ي دوم را حل كنند. در واقع دراين قسمت دانش آموزان به كار بردن راهبردها را تمرين مي‌كنند. درصفحه‌ي ۱۰كتاب رياضي اول راهنمايي چهار مسئله وجود دارد. در مستطيل سبزرنگ اين قسمت، نام  شش راهبردي كه قرار است دركلاس اول راهنمايي آموزش داده شود نوشته شده است. دو راهبرد«رسم شكل» و«زير مسئله» پررنگ هستند. يعني تا اين قسمت دو راهبرد آموزش داده شده  ودانش آموزان مي‌توانند از آن‌ها براي حل كردن اين چها رمسئله استفاده  كنند. وقتي راهبرد ششم آموزش داده مي‌شود، هر شش راهبردپررنگ شده و مشخص مي‌شود كه دانش آموزان  از تمام راهبردها مي توانند براي حل مسئله استفاده كنند. دركتاب رياضي سوم  راهنمايي الگوهاي دو صفحه‌اي حل مسئله كه مخصوص آموزش راهبردها است وجود ندارد. چون فرض شده است دانش آموزان هشت راهبرد‌ مورد  نظر را ياد گرفته‌اند. اما درحل اين مسئله‌هاي قسمت تمرين مستطيل سبز رسم شده ونام هرهشت راهبرد نوشته شده و همه‌ي آن‌ها پررنگ هستند. يعني آن‌ها مي‌توانند براي حل مسئله‌هاي داده شده از هر هشت راهبرد استفاده كنند...

ادامه دارد

دستگاه‌ شمار12 تايي

دستگاه‌هاي شمار12 تايي

 ما به‌طور معمول براي شمردن ، دسته‌هاي ده‌تايي درست مي‌كنيم . ابتدا با 10 تا يكي - 1 بسته ده‌تايي ، با 10 بسته ده‌تايي - يك بسته صدتايي و با 10 صدتايي يك بسته هزارتايي درست مي‌كنيم و به همين ترتيب ، دسته‌بندي ده‌تايي را ادامه مي‌دهيم . نماد 215 نشان مي‌دهد كه 215 شيء را مي‌توانيم در 2 بسته صدتايي ، 1 بسته ده‌تايي و پنج يكي قرار دهيم . سيستم شمارش اعداد بر مبناي 10 به دستگاه شمار هندو - عربي شهرت يافته است . گرچه مفيد بودن انگشتان در نمايش اعداد به توسعه وسيعي از سيستمي از اعداد كه بر مبناي ده قرار دارد منجر شده است ، ليكن عدد ده به هيچ وجه تنها پايه به كار رفته براي سيستم اعداد نمی‌باشد . سيستم شمارش بابلي‌ها تركيبي از مبناهاي ده و شصت را مورد استفاده قرار می‌داد كه نشانه‌هاي آن امروزه در واحد اندازه‌گيري زمان و زاويه يعني 60 ثانيه و 60 دقيقه مشهود است ، در گذشته‌هاي دور عددهاي نجومي در مبناي 60 نوشته مي‌شد . امروزه در الكترونيك ديجيتال از مبناي دودويي بيشتر استفاده ميشود . در طول تاريخ ثبت شده است كه پيشرفت جامعه‌هاي متمدن با توسعه سيستم شمارش اعداد و نوشتار متن گفتار ( كتابت و كتاب نويسي ) همراه بوده كه چنين به‌نظر مي رسد كه همگي ريشه در وحي كتب آسماني و تاريخ اديان داشته است . نشانه‌هايي از سيستم‌هايي از اعداد بر پايه سه ، چهار ، پنج ، شش ، هشت ، و بيست در ميان سرخ پوستان آمريكاي شمالي پيدا شده است . بعضي شواهد از سيستم اعداد بر پايه دوازده را ميتوان در مثال اينكه هر فوت دوازده اينچ است يا هر شيلينگ انگليسي دوازده پنس و يا اينكه هر سال دوازده ماه است و يا شبانه روز دو تا 12 ساعت است و ... ، ملاحظه كرد . اما در جوامع امروزي به‌نظر می‌رسد كه سيستم اعداد بر پايه ده برنده شده است . البته نه به‌علت وجود مزاياي ذاتي ، بلكه به نظر می‌رسد كه به سبب وجود ده انگشت دو دست می‌باشد . عمل‌هاي حساب دهدهي براي ما به‌خوبي آشنا هستند . دانش آموز دبستاني جدول‌هاي جمع و ضرب را براي 9 عدد اصلي و صفر به همراه بعضي قواعد براي نگهداشتن يك رقم از يك عمل به عمل بعد ياد می‌گيرد و سرانجام با اين قواعد ياد می‌گيرد كه عمل‌هاي حسابي را روي هر دسته پايان داري از اعداد دهدهي انجام دهد . در سيستم‌هاي اعداد ديگر ، دسته قواعد مشابه براي حساب وجود دارد . بخش زير اين قواعد را براي سيستم (دوازده تايي ) توصيف می‌كند .

سيستم دوازده‌تايي :

ما آنچنان به شمارش در سيستم دهدهي عادت كرده‌ايم كه وقتي مي خواهيم از سيستم اعداد متفاوتي استفاده كنيم ، كاملا مشكل است كه بسياري از عادت‌هاي فكر كردن را ناديده بگيريم . براي اينكه بعضي از اين اشكالات تذكر داده شوند ، ما در باره سيستم دوازده‌تايي بحث می‌كنيم .

در اين سيستم علامتهاي زير را به عنوان نشانه‌هاي اساسي به كار می‌بريم .

1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ,7 , 8 , 9 , D , E

حرف D به جاي عدد دهدهي 10 و حرف E به‌جاي عدد دهدهي 11 می‌باشد . گيريم براي جلوگيري از اشتباه كردن آنها را با نامهاي دهدهي dec و el بناميم . عدد بعد از el Dيك دوازده تايي است كه در اين طرز نمايش به صورت 10 نوشته خواهد شد . عدد بعدي ، كه همان عدد سيزده دهدهي است ، به صورت 11 نوشته می‌شود . از برخي لحاظ بهتر بود كه به‌جاي علامت‌هاي 1 تا 9 نيز نشانه‌هاي كاملا جديدي براي علامتهاي اساسي سيستم دوازده تايي انتخاب می‌گرديد . زيرا كاربرد علامتهاي دهدهي قواعد دهدهي را پيشنهاد می‌كنند كه در سيستم دوازده تايي صادق نيستند .

براي مثال ، به‌جاي قاعده جمع دهدهي شش به اضافه پنج مساوي يازده ، بايد شش به اضافه پنج مساوي el قرار گيرد .

6+5=(يازده دهدهي)=E

قاعده دهدهي شش به اضافه هفت مساوي سيزده ، بايد بوسيله شش به اضافه هفت مساوي يك دوازده تايي و يك تعويض گردد ، يا

6+7=11 دوازده تايي

پس بايد دقت شود كه دوباره به طرز تفكر قواعد دهدهي برنگرديم . براي علامت‌هاي اساسي حساب دوازده تايي يك جدول جمع جديد همچنين يك جدول ضرب جديد بايد آموخته شود . براي مثال پنج ضربدر هشت مساوي چهل دهدهي يا سه دوازده تايي و چهار است ، يا

5*8=40=3*12+4=34دوازده تايي

براي نوشتن اعداد دوازده تايي به هر اندازه ، سيستم « ارزش محل » را به كار می‌بريم ، يعني براي تعيين مقدار هر رقم محل آنرا نسبت به مميز دوازده تايي ( نه مميز دهدهي ) در نظر مي‌گيريم ، هر محل سمت راست يا سمت چپ مميز دوازده تايي از لحاظ مقدار از محل مجاور خود به اندازه يك ضريب دوازده تايي متفاوت مي باشد . به طور مثال :

171دهدهي=3+24+144=3+(12*2)+(12*12*1)=123 دوازده تايي

1.61805555555دهدهي=(12/12/5)+(12/7)+1=1.75 دوازده تايي

سيستم دوازده تايي از بعضي جهات راحت‌تر از سيستم دهدهي است . راحتي فوق اصولا از اين حقيقت ناشي مي شود كه تعداد مقسوم عليه‌هاي دوازده از تعداد مقسوم عليه‌هاي ده بيشتر ميباشد . دوازده بر يك ، دو ، سه ، چهار ، شش و دوازده بخش‌پذير است .

بنابراين بسياري از محاسبات دستي در سيستم دوازده تايي تا حدودي ساده‌تر از سيستم دهدهي هستند ، بعضي از كسرهاي معمولي كه در مبناي دهدهي به صورت عددهاي كسري متناوب در می‌آيند در مبناي دوازده تايي چنين نيستند . براي نمونه كسر 3/1 كه همان 12/4 ميباشد در مبناي دوازده تايي به صورت 0.4 است . بعضي از كسرهاي ساده در مبناي دوازده تايي به صورت زير مي باشند .

دوازده تايي 0.2 = دهدهي 12/2=6/1

دوازده تايي 0.3 = دهدهي 12/3=4/1

دوازده تايي 0.4 = دهدهي 12/4=3/1

دوازده تايي 0.6 = دهدهي 12/6=2/1

با وجود راحتي ، مبناي دوازده تايي احتمالا هرگز براي محاسبات دستي پذيرفته نخواهد شد . ولي لازم است بدانيم ، كه سيستم شمارش در عالم و هستي ما بر پايه مبناي دوازده‌تايي استوار گرديده است كه در مباحث بعدي به اين موضوع بسيار مهم خواهيم پرداخت . در واقع مبناي شمارش اعداد در رياضيات مختص فيزيك نيز ، سيستم دوازده‌تايي در نظر گرفته ميشود .

چنين به‌نظر ميرسد ، موجودات هوشمند ازجمله انسان و UFO و USO كه توانايي انجام دادن عمليات و محاسبات رياضي را دارند به‌طور ذاتي از سيستم‌هاي شمارش بر مبناي ده‌تايي و دوازده‌تايي بهره ميجويند.

.. همانطور كه مشخص ميباشد تعداد انگشتان سازنده آن 12 تا بوده است كه بعضي از انسانها هم به‌طور مادرزادي 12 انگشتي به دنيا مي‌آيند . لازم به توضيح است كه شواهد بسياري دال بر وجود رابطه نزديك مابين يوفوها و سرخ پوستان آمريكاي شمالي ، حتي فراعنه مصر در دست است و با توجه به اينكه انسانها تاكنون از سيستم‌هاي شمارش متعددي غير از ده استفاده نموده‌اند ، پيش بيني ميشود كه موجودات باشعوري با تعداد انگشتان متفاوتي نيز وجود داشته باشند.

در قاره آمريكا روي زمين آنهم در ابعاد بزرگ كشف شده است و حاكي از مبناهاي متعدد اعداد رايج در ميان سرخ پوستان بوده است . به هر حال تعداد انگشتان يك موجود هوشمند تاثير زيادي در اندوخته‌هاي فكري و دانش او از عالم پيرامون دارد و چنين به‌نظر ميرسد كه موجودات 12 انگشتي باشعورترين ، موفق‌ترين و تكامل يافته‌ترين موجودات در عرصه علم و دانش منجمله رياضيات و فيزيك باشند . و مسلما موجودات باهوش‌تري هم يافت ميشوند كه اين سيستم شمارش اعداد را علي‌رغم مغايرت با تعداد انگشتان خود ، برگزيده‌اند چرا كه نشانه‌هايي از آن سيستم در ميان ما انسانها يافت ميشود كه دال بر وجود يك نوع رابطه علمي آنها با گذشتگان ما در روي سياره زمين بوده است و شايد آنها با گذشتگان ما نوعي همزيستي داشته‌اند .

گرايشهاي رياضي محض و كاربردي :

گرايشهاي رياضي محض و كاربردي :

ریاضی محض دارای شاخه های زیر می باشد:  

۱-آنالیز ریاضی : این رشته خود دارای زیر مجموعه هایی چون آنالیز تابعی و آنالیز مختلط و آنالیز هارمونیک می باشد و بیشتر عنوان تز دانشجو مشخص کننده  رشته تخصصی دانشجوست. مقطع کارشناسی ارشد این رشته در اکثر دانشگاههای کشور که دانشجوی ارشد ریاضی دارند تدریس می شود. از دانشگاههای پیش کسوت در این رشته می توان دانشگاه شیراز و اصفهان و تربیت معلم تهران وشهید باهنر کرمان و فردوسی مشهد و ...که از  حدود ۱۵ سال پیش مقطع دکتری داشته اند را نام برد.

از بزرگان این رشته در ایران می توانیم مرحوم پروفسور غلامحسین مصاحب و مرحوم پروفسور کریم صدیقی و پروفسور رجبعلی پور و اسدا.. نیکنام و زعفرانی و یوسفی و... را نام ببریم.

۲-جبر:این رشته نیز دارای گرایشهایی چون نظریه گروهها و نظریه حلقه ها و مدولها و...می باشد.مقطع کارشناسی ارشد این رشته در اکثر دانشگاههای کشور که دانشجوی ارشد ریاضی دارند تدریس می شود. از دانشگاههای پیش کسوت در این رشته می توان دانشگاه تهران و صنعتی شریف و صنعتی اصفهان و شیراز و شهید چمران اهواز  و اصفهان و تربیت معلم تهران و شهید باهنر کرمان و فردوسی مشهد و یزد و... را نام برد.  

از بزرگان این رشته می توان به پروفسور محمد رضا درفشه و پروفسور کرم زاده و پروفسور احمد حقانی و پروفسور شریف و  ذاکری و... اشاره  کرد.

۳-هندسه: این رشته خود دارای زیر مجموعه هایی چون هندسه دیفرانسیل و هندسه جبری و هندسه منیفلد و ...می باشد. صاحب نظر و متخصص در این گرایش در ایران کم می باشد. از دانشگاههای دارای این رشته می توان دانشگاه تبریز و تهران و صنعتی امیر کبیر را نام برد. از صاحب نام جوان ایرانی در  این رشته می توان خانم دکتر مریم میرزاخانی را نام برد.

۴- توپولوژی: این رشته نیز دارای زیر مجموعه هایی چون توپولوژی دیفرانسیل و توپولوژی جبری و ... می باشد. از دانشگاههای دارای این رشته می توان به دانشگاه تبریز و تهران و چمران اهواز و اصفهان اشاره کرد. از بزرگان این رشته می توان آقای پروفسور مگردیچ تومانیان را نام برد.

۵- منطق و فلسفه ریاضی: این رشته در ایران جایگاه مناسبی ندارد و از دانشگاههایی که می توان در آن کارشناسی ارشد (و نه دکترا) در این گرایش گرفت دانشگاه صنعتی اصفهان و تهران می باشد. آقای پروفسور محمود بینای مطلق از بزرگان این رشته محسوب می شوند. 

۶-نظریه اعداد : متخصص در این گرایش نیر در ایران کم می باشد و در دانشگاهی چون صنعتی شریف و تهران می توان کارشناسی ارشد این گرایش را اخذ کرد. با اطلاعات حقیر در مقطع دکتری دانشگاهی در داخل وجود ندارد. 

 

ریاضی کاربردی 

دارای گرایشهای زیر می باشد:

۱-آنالیز عددی: از دانشگاههای صاحب نام و دارای متخصص پیش کسوت در این رشته می توان دانشگاه تربیت معلم تهران و یزد و سیستان و بلوچستان و تربیت مدرس ...را نام برد. از پیش کسوت در این رشته می توان پروفسور اسماعیل بابلیان و پروفسور مهدی کرباسی و ...را نام برد.

۲- تحقیق در عملیات: از دانشگاههای صاحب نام در این رشته می توان دانشگاه تهران و تربیت معلم  را نام برد. متخصص در این رشته در ایران زیاد نمی باشد. از صاحب نظران این رشته آقای دکتر جهانشاه لو را می توان نام برد.

۳-نظریه گراف و ترکیبیات: لازم به ذکر است که این گرایش در اغلب کشورهای خارجی زیر مجموعه ریاضی محض محسوب می شود. در این گرایش دانشگاه صنعتی شریف و شهید بهشتی دارای مقطع دکتری هستند و با تربیت دانشجویان زبده  در این مقطع دانشگاههایی چون صنعتی امیرکبیر و مرکز تحقیقات علوم پایه زنجان این گرایش را تدریس می نمایند. از بزرگان این رشته می توان پروفسور مهدی بهزاد و پروفسور عبادا... محمودیان را نام برد. متخصص در این رشته نیز در ایران کم می باشد.

۴-معادلات دیفرانسیل: از دانشگاههای دارای این گرایش در مقطع دکتری می توان دانشگاه علم و صنعت ایران و صنعتی شریف و تهران را نام برد. دانشگاههایی نظیر شیراز و یزد و تبریز در مقطع ارشد این گرایش را دارند.

 ۵-نظریه رمز و کریپتوگرافی: متخصص در این رشته بسیار کم است و از دانشگاههایی که در مقطع ارشد این رشته را دارند دانشگاه صنعتی شریف می باشد.

۶- ریاضیات مالی: تحقیق و تدریس در این رشته در ایران کم می باشد. اما مطمئنا در آینده جز رشته های پرطرفدار محسوب خواهد گردید.

۷- ریاضیات صنعتی:همانگونه که از نام این رشته پیداست کاربرد ریاضی در علوم فنی بررسی می شود. در ایران مقطع دکتری این رشته وحود ندارد اما دوره ارشد تدریس می شود. 

۸-بهینه سازی: متخصص در این رشته کم است و از دانشگاههای دارای دکتری در این رشته دانشگاه فردوسی مشهد می باشد و دکتر وحیدیان کامیاد از سرآمدان این رشته است.