Matematica

Dimostrazioni indaga l'evoluzione del concetto di dimostrazione – una delle caratteristiche più significative e determinanti del pensiero matematico – attraverso episodi critici della sua storia. Dal teorema di Pitagora ai tempi moderni, e in tutte le principali discipline matematiche, John Stillwell dimostra che la dimostrazione è un concetto matematicamente vitale, che ispira l'innovazione e gioca un ruolo fondamentale nella produzione di nuova conoscenza. Stillwell inizia con Euclide e la sua influenza sullo sviluppo della geometria e dei suoi metodi di dimostrazione, per proseguire con l'algebra. Successivamente, i risultati analitici furono visti in un primo momento come “algebra infinitesimale”, e l'analisi divenne un'arena per prove algebriche e computazionali piuttosto che per prove assiomatiche nello stile di Euclide. Stillwell procede con la teoria dei numeri, la geometria non euclidea, la topologia e la logica, e scruta il profondo abisso tra l'aritmetica dei numeri naturali e i numeri reali. Laggiù, Cantor, Gödel, Turing e altri scoprirono che il concetto di dimostrazione è in definitiva parte dell'aritmetica. Questo fatto sorprendente impone limiti fondamentali su quali teoremi possono essere dimostrati e quali problemi possono essere risolti.

Come fa un fattorino a consegnare tanti pacchi in un solo giorno? Perché l'Alaska ha un aeroporto così trafficato? È vero che è impossibile stabilire con precisione la lunghezza delle coste o dei confini? E dove dovremmo cercare i più imprendibili serial killer? Potrà sembrare strano, ma domande così diverse hanno un'unica risposta: la soluzione sta infatti nello stretto, strettissimo legame tra mappe e matematica. Nella "mappematica", insomma, per usare il termine coniato da Paulina Rowinska, che in queste pagine ci coinvolge in un affascinante viaggio per scoprire i fondamenti matematici della cartografia e come essa abbia influenzato la ricerca matematica. A partire da una mitica carta del Cinquecento che ancora oggi, nell'era dei satelliti e degli smartphone, rimane un indispensabile strumento per la navigazione, fino alle mappe dei distretti elettorali che possono decidere a quali comunità dare voce e potere, e ai fuorvianti schemi della metropolitana che «ingannano» i passeggeri, l'autrice mostra come mappe e matematica non solo modellano il nostro senso dello spazio e del tempo, ma anche la nostra visione del mondo, e come ci comportiamo al suo interno. Acclamato successo internazionale, ricchissimo di vicende e personaggi appassionanti, Mappematica ci trascina dall'antica Grecia alla Prussia del Settecento, fino ai giorni nostri, aiutandoci a conoscere meglio il pianeta su cui viviamo, i suoi abitanti, e a prendercene cura.

Forse non è un caso, vista la profonda distanza che lo separa da Galileo nella visione della matematica, se questi scritti di Bruno, dopo essere stati accolti nella prima edizione delle Opere latine (1879-1891), non sono più stati pubblicati. Gli stessi curatori si dicevano persuasi che proponessero relitti del passato, superstizioni di un uomo appartenente al «mondo dei maghi» ed estraneo alla «rivoluzione scientifica» – giudizio condizionato dall’interpretazione del Rinascimento diffusasi a partire dall’Illuminismo. Questa nuova edizione, giunta ormai al sesto volume, si contrappone radicalmente a tale interpretazione, e assume piuttosto come guida i lavori di studiosi quali Burdach, Warburg, Garin, Yates, che tra la fine dell’Ottocento e la prima metà del secolo scorso hanno proposto del Rinascimento una lettura alternativa. I testi qui radunati, in particolare, rivelano quanto la matematica bruniana sia influenzata da elementi di carattere neoplatonico e legata al contempo a una concezione della realtà decisamente moderna: basti pensare al «minimo», nel quale viene individuata la struttura fondamentale della materia, e alla materia stessa indagata alla luce del concetto di «vita materia infinita». Come dimostra il ciclo dedicato a Fabrizio Mordente e alla scoperta del compasso – degno delle più belle pagine di Bruno –, inoltre, a contraddistinguere le Opere matematiche non è solo l’originalità filosofica, ma anche e soprattutto lo straordinario valore letterario.

Senza la matematica non sarebbe esistita la rivoluzione digitale. I numeri hanno cambiato il nostro mondo e la visione che abbiamo di esso, confluendo poi nell’informatica e nel concetto di intelligenza artificiale. Questo libro sulla matematica è perfetto per chi vuole comprendere meglio il mondo contemporaneo e il modo in cui questa materia così astratta sia oggi il cuore pulsante della nostra vita digitale quotidiana. Si parte dai “semplici” numeri per arrivare agli algoritmi e alla crittografia, per terminare con l’AI, che oggi ci mette di fronte a sfide impensabili solo fino a qualche anno fa.

La matematica, si sa, è materia difficile e, come si dice spesso, o la ami o la odi. Daniele Gouthier smentisce questa cattiva fama, offrendo a insegnanti e genitori buone ragioni e ottimi strumenti per alimentare l'interesse dei ragazzi e farli appassionare alla matematica, fino a trasformarla nella loro materia preferita. L'impresa sembra impossibile se non si conoscono le chiavi più efficaci per aiutare chi inciampa o per rispondere alle esigenze dei più curiosi. Per favorire l'apprendimento della matematica è necessario andare al cuore delle possibilità offerte dalla materia e saperle veicolare ai ragazzi. Attraverso la lettura di questo libro, guidati dall'autore, condurrete i ragazzi fuori dal labirinto angusto delle regole e delle procedure, per portarli a cogliere il senso profondo della matematica e le sue infinite potenzialità e applicazioni. Troverete riflessioni e molti suggerimenti concreti, frutto di esperienze vissute: buone pratiche, domande, problemi (e non i soliti esercizi), attività da svolgere a casa con i figli o in aula con gli alunni. Ogni capitolo si chiude con gli "inciampi da evitare", per non incappare negli errori più comuni. Completano il libro letture, giochi da tavolo e alcune proposte per fare matematica in compagnia.

Perché 1+1 = 2? Perché -(-1) = 1? Perché 2+4 = 4+2? E quanto è davvero reale la matematica? Le risposte di Cheng a queste domande non chiamano in causa solo la comprensione della matematica in sé, ma anche l'esperienza personale dell'autrice con la trasmissione del sapere matematico, sia come studente che come insegnante. "Quanto è reale la matematica?" aiuta i lettori a capire le domande che spingono i matematici di professione e incoraggia le persone a vedere il valore della matematica nella propria vita. Science News. Un generoso tour della matematica per tutti coloro che, istintivamente, sono meno propensi a dire "Dammi solo la risposta" e più portati a domandare "Aspetta, ma perché è così?". Scritto con intelligenza e passione, il libro è un elogio dello spirito curioso e creativo del pensiero matematico e ci presenta la matematica sotto una luce in cui mai l'abbiamo vista prima, rivelando come profonde intuizioni possano emergere dalle fonti più improbabili.

Le macchine prendono da tempo decisioni che impattano sulle nostre vite: approvano prestiti ipotecari, determinano se un tumore è maligno, influenzano gli sviluppi e le scoperte in chimica, biologia e fisica. Negli ultimi tempi, con l'entrata in scena delle cosiddette AI generative come ChatGPT, la loro importanza è cresciuta ancora. La rivoluzione dell'intelligenza artificiale non si arresta e per questo è necessario comprenderne capacità e limiti, indagandone le basi. Dietro alle macchine intelligenti ci sono idee matematiche relativamente semplici, alcune delle quali risalgono a secoli fa, per esempio l'algebra lineare e il calcolo. Ma ci sono voluti la nascita e il progresso dell'informatica e la crescita esponenziale della potenza di calcolo dei computer per innescare lo sviluppo dell'AI che conosciamo oggi. In questo libro illuminante, Anil Ananthaswamy spiega la matematica che permette alla macchine di imparare, suggerendo al contempo intriganti collegamenti tra intelligenza artificiale e umana: e se la matematica fosse la chiave di lettura per entrambe?

Il testo è strutturato in sette unità: ciascuna delle prime sei affronta un macro-argomento fondamentale di un insegnamento introduttivo di Analisi Matematica, mentre l'ultima comprende quattro prove di autovalutazione finale. La Palestra di allenamento che proponiamo consiste di: oltre 500 quesiti teorici con le relative risposte, pensati per testare e consolidare la comprensione dei concetti teorici; 430 test a risposta multipla, ciascuno corredato di indicazione della risposta corretta e di una spiegazione dettagliata che giustifica la classificazione della singola risposta in corretta o errata; 440 esercizi, tutti con relativo svolgimento: attraverso la risoluzione guidata degli esercizi, è possibile comprendere meglio i procedimenti e le tecniche necessarie per affrontare i problemi di Analisi Matematica.

Cos'è un oggetto matematico? Un'invenzione o una scoperta? Qualcosa che c'era già prima da qualche parte e che il matematico “scopre”, oppure una costruzione artificiale che viene “inventata”? O, ancora, è una “creazione”, come la tela di un artista? Capire come funziona la mente di un matematico e come in quella mente si generino le intuizioni equivale a capire il comportamento della mente umana nel suo complesso, e ci permette di addentrarci nei meandri del nostro pensiero. Non perché la matematica abbia uno statuto più elevato rispetto ad altre discipline, ma semmai proprio perché anche la matematica – come ogni cosa – si sviluppa in un ambiente poliedrico e cangiante, nei confronti del quale è permeabile. I matematici ricevono idee da altri campi del sapere e ne donano a loro volta, e quindi considerare questa disciplina come estranea alla nostra realtà, oltre ad essere dannoso è un errore. Per questo nel libro di Gabriele Lolli si trova molta matematica, certo, ma anche letteratura, psicologia, arte, filosofia, tecnologia e neuroscienze. Attraverso l'analisi della creatività matematica, l'autore ci conduce nel mondo della psiche con Poincaré, in quello delle fiabe con Calvino o in quello del cervello con Dehaene – e in molti altri mondi ancora –, costruendo nel tragitto una storia dell'immaginazione umana.

In questo libro non troverete una definizione di che cos’è la logica, ma troverete tanti esempi del perché è utile saperne qualcosa, o meglio ancora, studiarla. La logica offre infatti un punto di vista privilegiato dal quale inquadrare le sfide, i rischi e le opportunità della nostra epoca, quella dell’intelligenza artificiale. Per questo il volume presenta alcune idee e metodi della logica contemporanea in continuità con la teoria della probabilità e la teoria degli algoritmi. In questa accezione pratica, la logica è uno strumento di cittadinanza consapevole in una società caratterizzata dall’interazione di persone e macchine. Il saggio, pur scritto in una forma accessibile, non tradisce la natura articolata delle idee e dei metodi della logica. L’esposizione non segue un ordine storico, ma come la metropolitana di una grande città si sviluppa su tre linee principali intitolate a Boole, Euclide e Aristotele. Queste possono essere seguite indipendentemente l’una dall’altra, a patto che chi legge passi dalla ‘biglietteria’ dove vengono fornite le nozioni elementari. E proprio come accade nella metropolitana di una grande città, tali linee possono essere molto utili a raggiungere con mezzi propri le vie e le piazze che non rientrano nel loro percorso.

Che cos'è la matematica e come funziona? Ha qualcosa a che fare con il taglio di una torta? Eugenia Cheng, esuberante professoressa di Matematica Pura all'Università di Sheffield, in questo libro mette a disposizione la sua esperienza di docente per spiegarci la bellezza e la logica di questa disciplina, impastandola – è proprio il caso di dirlo – con la sua forte passione per la cucina e in particolare per la pasticceria: così come per cucinare un dolce è necessario conoscere gli ingredienti e il procedimento, per capire che cosa sia la matematica e fare matematica sono necessari ingredienti – numeri, figure geometriche, operazioni – e capire in che cosa consiste il metodo. Quello che ci spaventa di questa materia è l'astrazione, dunque la Cheng cerca di farci digerire i concetti astratti attraverso l'analogia: attività semplici e quotidiane come cucinare, leggere un cartello stradale, correre hanno molto in comune con numeri primi e dimostrazioni. Così passando da una crema pasticcera a un assioma, da una torta allo zenzero alla teoria delle categorie questa straordinaria e appassionata cuoca/professoressa rende fragrante, desiderabile e cremosa la temibile, spaventosa, algida matematica.

Tutta la teoria, compatta e divisa in argomenti, facile da consultare; Definizioni, proprietà, teoremi, regole operative e grafici notevoli; Tabelle e schemi di sintesi per orientarsi tra le casistiche più articolate.