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你知道七巧板的沿革和最新发展吗

火烧 2016-12-04 15:23:34 十万个为什么 1073
七巧板又名“益智图”,是我国劳动人民发明的。外国人对它很重视,至今英国剑桥大学图书馆还珍藏着一本桑下客的著作《七巧新谱》。在研究科学技术发展史的一些专著中,也经常谈到七巧板,欧美人把它叫做“唐图”,英文里头也有一个专门单词。 七巧板很早就传入欧洲,美国作家

七巧板又名“益智图”,是我国劳动人民发明的。外国人对它很重视,至今英国剑桥大学图书馆还珍藏着一本桑下客的著作《七巧新谱》。在研究科学技术发展史的一些专著中,也经常谈到七巧板,欧美人把它叫做“唐图”,英文里头也有一个专门单词。

七巧板很早就传入欧洲,美国作家埃德加·爱伦·坡就特意用象牙精制了一副七巧板,拿破仑在流放生活中也曾用来作为消遣。

据最近数学史专家们的研究结果,他们认为七巧板的发明年代也许并不很古老。因为在明朝以前,中国古书中关于七巧板的文献是绝无仅有的。因此,他们设想,把它叫做“唐图”可能是一种误解,实际上,“tangram”这个英文单词的正确译法'不是“唐图”,而应该是“疍图”。原来我国东南沿海的水上居民被称作疍民或疍家,在明清两朝,备受封建统治者的压迫和歧视,七巧板就是他们的创造。

现在让我们自己动手来做一副七巧板吧!方法很简单,只要用一张较厚的卡纸,照附图剪成七块就成功了。它一共包括两只大三角形,一只中等三角形,两只小三角形,一只正方形,和一只平行四边形。如果把正方形的一边看成是一个单位长,那么,七巧板上的任意一块组件,其边长只能是下列四种情况之一,即1、2、。此外,还可以看出,任一块组件的内角都必须是45°角的整数倍。

从公元1803年到现在,用七巧板拼搭成的图案真是成千上万,但是,七巧板问题大体上可以归纳成为三类:

(一)模拟人和动物的各种形态和表情以及花齐、静物、宫室器物等等,这些图案往往是有艺术意境和讽刺笔法,因而十分有趣。在七巧板的早期发展阶段,它占了极大比重。

(二)研究用七巧板的一部分或全部组件,或者用几副七巧板来拼搭一些几何图形。如果拼不成功,也要证明它为什么是不可能的。这类问题比上面—类问题困难得多了。

(三)近期的研究是组合分析中的一些数学问题,因此,它与电子计算机、程序设计技术以及人工智能有着密切的关系,这恐怕是七巧板的古代发明家连做梦也不会想到的吧。

我们看后面一些附图。上面的四幅(游艇、奔跑者、北极熊、垂涎欲滴)都是可以用一副七巧板拼成的。有二幅手推车,则需要用两副七巧板拼成。至于第二类问题,有一个饶有兴趣的成果,两位几何学家用数学方法,严格证明了一副七巧板只能拼成十三种凸多边形。

美国马里兰大学的一位研究人工智能的计算机专家道许,设计了一个“解决七巧板问题的探索程序”,任意画出一个七巧图,“机器人”在不到两秒钟的时间内就能把它解出。如果“机器人”解不出它的话,那么,“真人”也是不能解决的。

这个程序早已在《人工智能》杂志上发表。

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