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自贡:世纪老人李乃智 推演阶数方阵到无限阶

川南在线2010—2019自贡都市周刊  发布时间:2014-06-19

  有史记载,方阵的出现,是兵法发展史上的一次飞跃,是智慧战胜蛮力的标志。科学需要试验,但试验不能绝对精确,则全靠推论。


  93岁高龄的退休教师李乃智,五十多年来,专注高端数学。他研究出了“方阵”的“马步前进遇阻退法”,把“方阵”做到了无限阶。这是目前世界上最先把方阵推演到无限阶,备受国、内外数学界关注。

自贡:世纪老人李乃智 推演阶数方阵到无限阶(图1)

李乃智老人在家中推算方阵

  世纪老人李乃智


  1920年,李乃智出生在自流井。他是自流井大盐商李四友堂的后代,父亲叫李雪櫵,是李星桥的弟弟。李乃智的家族曾经是自贡四大盐商之一,盛极一时。但到他出生时,家道已经中落。

  李乃智一岁时,三岁的哥哥被宜宾市屏山土匪“吉奶妈儿”绑了票,索要3000块大洋的赎金。他的父亲无奈,只得卖掉了大安寨的房子,得一万块大洋,才将儿子赎回。


  四岁,李乃智开始在李四友堂私塾发蒙读书。他八岁的时候,父亲与人合凿天龙井成功,一月占一天股,每月能分到300块大洋。这样,李乃智得以在成都成城中学读初中。


  1938年,自贡蜀光中学招收第一届高中生,李乃智就回自贡考上了蜀光中学。蜀光中学第一届高中招收了100人,分两个班,男、女生混班。第二学年分文、理班,李乃智分在理科班。那时学习要求非常严格,到高三毕业时只剩下五十几位了,但能毕业的都能考上大学。


  1941年,李乃智成为蜀光中学第一届高中毕业生,考上云南大学矿冶系,一年后转考上重庆大学电机系。


  艰苦的大学生活


  上大学后,李乃智就与青梅竹马的任光楣结婚,家安在沙坪坝。


  读大四时,李乃智家里基本不能给他寄生活费了,这时李乃智已经有了两个孩子,还有岳母需要供养,单靠妻子教小学那点薪水是养不活了,一天只能吃两顿。经人介绍,李乃智就到永川县中学教高一到高三的数学,勉强维持全家生活。快毕业时,李乃智才赶回学校借同学的笔记本来恶补,得以顺利毕业。


  1947年,李乃智重庆大学电机系毕业后在天府矿厂电力科当技术员。1949年五月,矿主为买黄金,扣发工人工资,李乃智就领导工人罢工,特务要抓他,李乃智只好逃回自贡。


  回到家乡以后,李乃智想依靠自己学的机电技术谋生,在报纸上打广告修理收音机,结果没有接到一单生意。后来只好在光大街全富井淘盐井,日子过得相当艰难。


  在重庆期间,重大学生中的***地下党员:顾志远、侯儗、李公天等经常躲在李乃智家读进步书籍,并通过李乃智的帮助,顺利到达延安。在交往中,李乃智还帮他们油印过《挺进报》。

自贡:世纪老人李乃智 推演阶数方阵到无限阶(图2)

李乃智推算方阵的稿纸

  用大爱育人原谅犯错学生


  1951年2月,李乃智高中同学、蜀光中学副校长何光跃推荐李乃智到蜀光中学任教,教高中的数学、物理。漂泊半生的李乃智才算是有了一个稳定的工作。


  在蜀光中学,李乃智是受学生欢迎的班主任老师。一次,一个同学对他不满意与同学打赌:敢吐痰在李乃智的茶杯里并搅转。果然李乃智在不知情的情况下喝下了。后来被学校知道了,按当时的校规,学校决定开除此学生。学生后悔痛哭,李乃智向学校表示原谅了该学生,要求不要处分孩子。


  这个学生后来成为某直辖市的商业局长,官至正厅级。


  李乃智常教学生:用成绩来说话,用成绩来做靠山!据他的学生、任过中科院上海冶金研究所副所长、现任上海市旅游局长王乃粒回忆,他在蜀光中学高中毕业时,理想是考北京大学俄语系,李乃智对他说:“现在我们国家的工业基础很薄弱,需要大量的工程技术人员,你的数理化成绩很好,为什么不考工科,将来为社会主义工业化多做贡献呢?”王乃粒问:“工业的基础是什么”?“是钢铁”。于是,王乃粒报考了北京钢铁工业学院金属工艺系金属压力加工专业,被录取。李乃智回忆说,王乃粒高中时是班长,文科、理科都好,组织能力也强,后来果然大有出息。


  李乃智至今保存着1952年被评为省级劳模的证书和奖章。他是当时自贡市文教系统唯一的一名劳动模范,也是自贡市第一个建市以来的省劳动模范。1953年,李乃智被西南局抽调到重庆动力学校,教离散数学,评为副教授。1973年,李乃智担任电力部中专数学教材主审,审定了电力部中专数学教材。在重庆动力学校,李乃智多次获得优秀党员、先进等荣誉称号。并被评为电力部有40年特殊贡献人物奖。


  身在数学领域的李乃智,一直关注着国家科技发展和进步,并为每一次科学技术的进步欢欣鼓舞。1964年,我国第一颗原子弹爆炸成功。当收音机里面公布这一消息时,已是深夜。李乃智按捺不住内心的激动,挨家挨户地敲响了家属区的所有邻居的家门,向大家报告这个好消息。


  1987年,李乃智退休后回到自贡。


  推演方阵五十年


  五十多年来,李乃智用心智的全部力量,专注高端数学,潜心研究中国古代数学方阵的推演。近日,93岁的他研究出了“方阵”的“马步前进遇阻退法”,把“方阵”做到了无限阶。据了解,这是目前世界上最先把方阵推演到无限阶,备受国、内外数学界关注。


  方阵,源于我国古代,称为“洛书”,大禹时代就已出现三阶方阵,称为“九宫”,被蒙上了神秘色彩。后来,直到南宋德佑年间(1275),大数学家杨辉出版了《续古摘奇算法》一书,在书中的《纵横图》中介绍了方阵3——10阶。之后,我国历代和国外也都有人研究,但大多分散,无果而终。


  几年前,有书介绍国外有人作出了105阶的方阵,2002年,蜀光中学1942年毕业生余家文著有《奇阶方阵初探》一书,近30万字,研究出了“段距法”,作出了111阶方阵,时年80岁。


  李乃智的“马步前进遇阻退法”,以7阶方阵为列。备好一个7X7小方格图,如从1起就把1填入图中,可以从任何一个数起,也可以填入图中任何一个小空格,再按“日”字前进(与中国象棋中马的走法一样),即走马步,遇整阶——遇到阶数的整倍数如1、7、14、……49等就后退一步。再走马步直到完成。用这种方法,可以作出任意高阶的奇数阶方阵。目前,李乃智经过多次推演,将方阵做到了无限阶。

自贡:世纪老人李乃智 推演阶数方阵到无限阶(图3)

女儿展示父亲李乃智推演方阵的稿子


  方阵在多个领域广泛应用


  研究方阵有什么意义呢?李乃智告诉自贡都市周刊,所谓方阵,就是用N平方个数排成N行N列的正方形数阵,我们把它称为方阵,方阵属于趣味数学,对青少年的智力开发、培养对数学的兴趣有极大的帮助。


  李乃智举例说:比如国庆阅兵方队图片——人数如何计算。国庆彩车方队图片(中间车无人)周边人数如何算。又如,2000学生舞花环,左、右、前、后、纵、横、跑开又合,时间如何计算。这些都需要用方阵推演来解决。


  李乃智还说:方阵在图论、程序设计、试验设计、对策论、概率统计、人工智能以及工艺美术等方面得到了广泛的应用。方阵还引出了控制论,从而促进了电子计算机的诞生。电脑有三个来源,即二进位(八卦)、算盘和方阵。方阵在数学、天文、工程、军事、医学、音乐、美术等方面都有广泛应用!


  下一步,李乃智还将研究方阵中数字之间的规律,拓开研究领域,以期将来有着更大的作用!


  李乃智在数学领域的研究,得到了社区的关注。他所在的悦景社区干部,常常关心老人的生活。居住在这样的环境中,这个和世纪同龄的老人感到非常愉快。


  李乃智说,因为身体和年龄的原因,他将把自己的科研成果奉献给母校——蜀光中学,希望蜀光学子们继续攻克数学方阵方面的难题。


  方阵不是主流数学,但绝不是伪科学


  蜀光中学数学教研组组长李自良说,方阵是矩阵的一种,方阵就是行数与列数一样多的矩阵。比如说,解二元一次和三元一次方程组时,也可以运用到。在高等数学中研究运用更广泛,比如常微分方程等,是中国古代数学的一个延伸。在现代科学中和现在战争中都有运用。严格说方阵不是主流数学,但肯定不是伪科学。李老先生对方阵锲而不舍的科研精神,可激发学生对数学的兴趣爱好,培养学生逻辑思维能力以及想象力。


  蜀光中学校长熊勇表示,对李老先生的科研精神表示敬重,并为蜀光有这样的校友表示敬仰。他这种孜孜以求的科研学术精神,就是蜀光精神。


  新闻延伸:


  方阵是古代军队作战时采用的一种队形,是把军队在野外开阔地上排列成方形阵式。远古方阵由前军、中军和后军相互嵌套排列而成,方阵平面呈现“回”字形状,反映出远古观念中的一种政治地理结构,来源于“天圆地方”的宇宙观。


  解释


  1.亦作"方陈"。


  2.方形之军阵。古代阵法有方、圆、雁行、钩行等多种。见《孙膑兵法.十阵》。


  3.指麻将牌局。四人对局、开局前、每人理十七或十八墩构成方形故称。


  4.数学中,指行数及列数皆相同的矩阵,即方块矩阵。n×n阶矩阵被称为n阶方阵,即方阵就是行数与列数一样多的矩阵。


  战术中,可以指希腊方阵、罗马方阵(鱼鳞阵)。


  军事中,古希腊的马其顿方阵和美国海军的Mk15/16 方阵近迫武器系统。(蒿蒿)

编辑:马庆娟


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