Một kế hoạch để giải quyết những thách thức của thế giới với toán học

minhyong kim từ chối được gọi là một người lạc quan, nhưng anh ấy nghe có vẻ rất giống một người. “Nếu chúng ta nhìn nhận thực tế đúng như bản chất của nó, tôi không nghĩ chúng ta có cơ sở thực sự nào để bi quan,” ông nói trong một cuộc trò chuyện gần đây.

Viễn cảnh đó ở đằng sau Toán học cho nhân loại, một chương trình mà Kim mới bắt đầu nhằm mục đích áp dụng toán học vào thử thách có lẽ là tham vọng nhất: biến thế giới thành một nơi tốt đẹp hơn.

Đối với Kim, 59 tuổi, đây là bước ngoặt tiếp theo trong sự nghiệp vốn luôn hướng ngoại. Là một nhà toán học, anh ấy đã làm việc ở nơi giao thoa rất trừu tượng giữa lý thuyết số và hình học. Tuy nhiên, anh ấy thường nhìn ra bên ngoài lĩnh vực này để tìm cảm hứng. Đặc biệt, ông đã chấp nhận trực giác vật lý, cố gắng rút ra một phép loại suy chính xác giữa các vấn đề toán học hàng nghìn năm tuổi và các ý tưởng từ vật lý hiện đại, như Quanta đã báo cáo trong 2017.

Đồng thời, Kim đã xuất bản chín cuốn sách về toán học cho công chúng ở quê hương Hàn Quốc. Nhiều cuốn lọt vào danh sách bán chạy nhất, bao gồm cả tựa sách năm 2018 của anh ấy Khoảnh khắc bạn cần toán học. “Động lực chủ yếu ở đó, đó chỉ là niềm vui. Tôi chỉ thích làm việc đó,” Kim nói.

Với Toán học cho Nhân loại, ý định của Kim nghiêm túc hơn. Anh ấy đang dẫn chương trình với tư cách là giám đốc mới được bổ nhiệm của Trung tâm Khoa học Toán học Quốc tế ở Edinburgh, và anh ấy đã tổ chức nó để bao gồm một số mục tiêu có liên quan với nhau. Đầu tiên, anh ấy muốn tài trợ cho các nhà toán học và nhà khoa học, những người muốn áp dụng toán học vào những thách thức cấp bách của xã hội. Ứng viên bao gồm các nhà nghiên cứu tại Viện Toán học và Dân chủ ở Boston, nơi tìm cách định hình chính sách công thông qua tư duy toán học, và Viện nghiên cứu cao cấp về toán Việt Nam, đang phát triển các công cụ toán học để giải quyết biến đổi khí hậu.

Mục tiêu thứ hai là giáo dục. Anh ấy muốn mở rộng lịch sử của lĩnh vực này để phản ánh chính xác hơn nguồn gốc không chắc chắn của nhiều ý tưởng nền tảng. Ví dụ, cốt lõi của kinh điển toán học thường được cho là bắt nguồn từ những lời dạy của người da trắng ở Hy Lạp cổ đại. Nhưng trên thực tế, phần lớn kiến ​​thức đó xuất hiện trong sự rộng lớn của đế chế Hy Lạp cổ đại, bao gồm cả Trung Đông và Bắc Phi ngày nay. Đối với Kim, sự minh oan này đẩy lùi những người trẻ tuổi, những người có thể đóng góp cho toán học nhưng không coi nó là của mình.

Nhìn chung, quan điểm của Kim là có nhiều người học toán hơn và nhiều toán học hơn trên thế giới chỉ có thể là một điều tốt. Ông chỉ ra những tiến bộ đa dạng như thuật toán tìm kiếm của Google và kinh tế học hạnh phúc của Amartya Sen như những hệ quả tốt của việc đào tạo toán học tốt. Ông cho rằng cơ hội cho các loại ứng dụng chéo này chỉ tăng lên nhờ vai trò nâng cao của công nghệ và thông tin trong xã hội.

Quanta đã nói chuyện với Kim về các mục tiêu của anh ấy đối với Toán học cho Nhân loại và về bản chất linh hoạt của sự nghiệp toán học ngày nay, tại sao anh ấy không nghĩ rằng các vấn đề của thế giới trở nên gay gắt hơn bao giờ hết và nguồn gốc lịch sử mơ hồ của các ý tưởng của Euclid. Cuộc phỏng vấn đã được cô đọng và chỉnh sửa cho rõ ràng.

Bạn đang cố gắng đạt được điều gì với Toán học cho Nhân loại?

Tôi đang cố gắng tạo ra một mạng lưới các tổ chức đối tác mà họ sẽ cảm thấy giống như có một mạng lưới toán học cho nhân loại mà họ thuộc về. Cảm giác được kết nối trong công việc bạn làm luôn là một điều tốt. Nếu cảm thấy như bạn chỉ đang làm một việc riêng lẻ nào đó, điều đó sẽ biến mất. Vì vậy, ít nhất là trong số các nhà toán học, chúng tôi muốn tạo ra cảm giác kết nối lớn hơn giữa những người đang cố gắng biến thế giới thành một nơi tốt đẹp hơn.

Liệu các nhà toán học tham gia vào Toán học cho Nhân loại sẽ thiên về toán học thuần túy hay toán học ứng dụng?

Ngay cả trong số các nhà toán học, tôi nghĩ rằng có một quan niệm sai lầm về khái niệm toán học thuần túy so với toán học ứng dụng. Rất gần đây trong lịch sử toán học người ta mới suy nghĩ một cách cứng nhắc về phép chia này. Thực tế của toán học là rất phức tạp và rất hỗn hợp mọi lúc.

Nếu bạn nhìn vào các nhà toán học trẻ, có nhiều người rất đa dạng và năng động trong sở thích của họ so với những người già như tôi. Có những người có thể làm việc trong ngành công nghiệp và học viện cùng một lúc; có những người nghiên cứu về lý thuyết số nhưng đồng thời cũng nghiên cứu về toán học dân chủ. Có tất cả các loại kết hợp mà mọi người dường như có thể quản lý.

Có nguy hiểm không khi các nhà toán học trẻ dành thời gian cho các dự án như dự án mà Toán học cho Nhân loại muốn tài trợ khi họ cần xây dựng một bản lý lịch nghiên cứu để có được nhiệm kỳ?

Tôi thấy những người bắt đầu với sự nghiệp học thuật thực sự khá tốt nhưng chuyển sang một vị trí công nghiệp nào đó mà họ thấy thú vị hơn trong một thời gian rồi quay lại. Điều này dường như xảy ra những ngày này. Tôi không nghĩ rào cản giữa học thuật và các loại công việc khác còn cao như trước đây.

Ví dụ, một trong những tiến sĩ của tôi. các sinh viên hiện đang làm việc tại một tổ chức tư vấn nhỏ ở Washington chuyên tư vấn cho các thành viên Quốc hội về các vấn đề khoa học. Đó là loại công việc dường như thu hút rất nhiều người trẻ tuổi, ngay cả con trai tôi. Anh ấy đang học tiến sĩ. chương trình về vật lý và điện toán, nhưng toàn bộ chương trình dường như được tài trợ bởi Google DeepMind.

Vì vậy, có rất nhiều sự linh hoạt của các nhà nghiên cứu di chuyển giữa các trường đại học và nghiên cứu công nghiệp. Điều tương tự cũng đúng với nghiên cứu học thuật và nghiên cứu vì lợi ích con người. Tôi hy vọng Toán học cho Nhân loại có thể giúp tạo ra sự tôn trọng chuyên nghiệp hơn đối với loại tính trôi chảy này.

Tại sao có nhiều tính lưu động?

Còn rất nhiều điều nữa mà một nhà toán học có thể làm với tất cả các cuộc cách mạng công nghệ, lý thuyết thông tin khác nhau đã bao quanh chúng ta trong một thời gian dài. Tầm quan trọng lớn hơn của toán học trong xã hội vào thời điểm hiện tại mang lại cơ hội và sự linh hoạt miễn là mọi người có đủ năng lượng để tận dụng những điều này.

Điều đó có tốt cho môn toán không?

Nếu có những nhà toán học được đào tạo bài bản làm việc trong các lĩnh vực khác của xã hội, điều đó chỉ có thể tốt cho toán học về lâu dài. Tôi biết có những người không nghĩ theo cách này. Một số đồng nghiệp của tôi nghĩ rằng, chúng tôi đào tạo tất cả những sinh viên này, cấp bằng tiến sĩ cho họ. và thậm chí trao cho họ một vị trí sau tiến sĩ hay gì đó, và nếu họ làm việc cho Google, thì đó là một sự lãng phí công sức của chúng tôi. Tôi không đồng ý với điều đó chút nào.

Tại sao không?

Tôi nghĩ, trước hết, về cơ bản, chúng tôi đào tạo họ vì lợi ích của chính họ, không phải vì lợi ích của chúng tôi. Tất nhiên, lợi ích cộng đồng sẽ đến từ tình huống này theo một cách nào đó. Nhưng chủ yếu, đó là về sự hoàn thành cá nhân của họ mà chúng tôi ở đây khi chúng tôi giáo dục họ. Làm thế nào họ tìm thấy ý nghĩa trong cuộc sống, điều đó tùy thuộc vào họ.

Thứ hai, tôi nghĩ rằng sự phức tạp của toán học là rất quan trọng trong việc hiểu thế giới hiện tại theo nhiều cách có thể. Bạn chắc chắn cần phải có một cái nhìn toán học phức tạp mà bạn kết hợp với những thứ khác để hiểu thế giới. Bây giờ, nếu có rất nhiều người như vậy trong xã hội, thì những người dạy và sản xuất toán học mới, thật khó để nghĩ rằng họ sẽ không được hưởng lợi từ nó. Nói cách khác, nếu bạn có một xã hội phức tạp về toán học, địa vị của những người là chuyên gia toán học [sẽ được cải thiện].

Một số ví dụ về lợi ích xã hội bắt nguồn từ toán học là gì?

Hãy nghĩ về điều gì đó giống như lý thuyết lựa chọn xã hội, thường được coi là một lĩnh vực kinh tế học. Ý tưởng là, tất cả chúng ta đều có sở thích cá nhân, phải không? Nhưng bằng cách nào đó, chúng ta phải đưa ra một quyết định mang tính xã hội. Điều rõ ràng nhất là khi chúng ta bỏ phiếu trong một cuộc bầu cử, nhưng nó rộng hơn thế nhiều. Chúng ta luôn biến những lựa chọn cá nhân thành những lựa chọn xã hội.

Người đầu tiên làm nên tên tuổi của mình theo cách này là Kenneth Arrow, người đã nhận được giải thưởng Nobel cho nó. Và kinh tế học phúc lợi của Amartya Sen cũng dựa trên lý thuyết lựa chọn xã hội. Và tôi nghĩ tất cả những người này sẽ thừa nhận ngay rằng quan niệm của họ về lý thuyết lựa chọn xã hội chỉ khả thi bởi vì họ đã được đào tạo về toán học. Việc xây dựng lý thuyết lựa chọn xã hội là tất cả về các chức năng và sự tồn tại của các chức năng thuộc loại này hoặc loại kia. Vì vậy, khả năng suy nghĩ trừu tượng của họ về quá trình lựa chọn cá nhân này, tổng hợp nó và biến nó thành một cây xã hội đã được thông báo sâu sắc bởi toán học.

Có ví dụ cụ thể hơn không?

Tôi đoán có lẽ một cách để nói rằng có toán học được sử dụng ngay lập tức, ví dụ, bởi một kỹ sư chế tạo máy hoặc lý thuyết thông tin đi vào điện thoại. Nhưng đây là một câu hỏi. Công cụ tìm kiếm của Google có tốt cho thế giới hay không? Có lẽ một số người nghĩ rằng nó là xấu, phải không? Tôi có xu hướng nghĩ rằng nó nói chung là tốt. Tôi nghĩ rằng khả năng tiếp cận thông tin trên khắp thế giới này, bất chấp sự hỗn loạn mà nó mang lại, cuối cùng dẫn đến sự hiểu biết tốt hơn về thế giới và cả giữa con người với nhau.

Nhưng tất nhiên những gì đi vào công cụ tìm kiếm Google là đại số tuyến tính. Một sự hiểu biết khá trừu tượng về đại số tuyến tính là điều khiến nó trở nên khả thi. Loại đổi mới đáng ngạc nhiên này dẫn đến thứ gần như, thứ mà bạn thậm chí có thể gọi là hàng hóa khôn lường. Nó thường xuất phát từ nền tảng toán học. Hiện đã có nhiều nhà toán học đang áp dụng những hiểu biết thuộc loại này vào những thách thức trước mắt như khủng hoảng khí hậu, kinh tế học bền vững hoặc giáo dục dễ tiếp cận. Chúng tôi muốn giúp đỡ những người này và khuyến khích nhiều người hơn tham gia nỗ lực.

Giáo dục về lịch sử toán học là một phần quan trọng của Toán học cho Nhân loại. Tại sao bạn chọn điều này?

Tôi có thể nói một cách khá tự tin rằng rất nhiều điều mà chúng ta với tư cách là những nhà toán học hiểu về lịch sử toán học là vô nghĩa. Đã có quá nhiều thông tin sai lệch về cách toán học được tạo ra trong suốt lịch sử loài người. Có ý kiến ​​cho rằng bằng cách nào đó, một ngày nào đó toán học được phát minh ra ở Hy Lạp. Và sau đó là những Thời kỳ Đen tối khủng khiếp này. Sau đó, toán học được tái tạo vào thời Phục hưng, v.v. Có rất ít bằng chứng cho nhiều lịch sử tiêu chuẩn như vậy.

Bạn có thể cho tôi một ví dụ cụ thể về lý do tại sao điều này quan trọng?

Năm 1785, Thomas Jefferson đã viết “Ghi chú về Bang Virginia.” Ở đó, anh ấy nói rằng người Da đen khó có thể lần theo dấu vết và hiểu được các cuộc điều tra về Euclid. Nói cách khác, anh ấy đang nói rằng người Da đen không thể hiểu được Euclid.

Bây giờ, điều thực sự ấn tượng về điều này là, chúng ta hầu như không biết gì về Euclid. Chúng tôi thậm chí không biết đây có phải là người thật hay không, là đàn ông hay phụ nữ hay một tập thể hay bất cứ thứ gì. Thông tin duy nhất mà nhiều người dường như đồng ý là Euclid sống ở Châu Phi phần lớn cuộc đời của họ (nếu họ tồn tại).

Sự hiểu lầm này đã định hình cách dạy lịch sử toán học như thế nào?

Rất nhiều người tạo ra quy chuẩn toán học, chúng tôi không biết gì về sắc tộc của họ, chúng tôi không biết gì về nền tảng văn hóa của họ. Có nhiều lý do yếu kém khác nhau khiến một số người trong số họ được dán nhãn là người Hy Lạp, bất kể điều đó có nghĩa là gì. Ví dụ, có sự phụ thuộc nặng nề vào ngôn ngữ họ viết. Điều đó giống như nói rằng hầu hết các nhà toán học trên thế giới là người Anh.

Tại sao điều này là một vấn đề?

Vấn đề là, nó khiến nhiều người trên thế giới xa lánh ý thức sở hữu di sản toán học. Và quan điểm của tôi là đây là một trở ngại nghiêm trọng đối với việc làm cho toán học, giáo dục, nghiên cứu và các công cụ toán học mạnh mẽ có thể tiếp cận được với hầu hết mọi người trên thế giới.

Bạn có thể làm gì về nó?

Chúng tôi đang nói rằng ngay cả các công cụ toán học tiêu chuẩn và lịch sử khái niệm của nó đã được kể theo cách rất, rất không chính xác và chúng tôi muốn chỉnh sửa nó cho đúng. Chúng tôi sẽ cung cấp tài nguyên cho những người làm việc trong dự án này để tổ chức [lớp học] và hội thảo, đồng thời đến đây và cộng tác để làm lại và tạo ra sự hiểu biết chính xác hơn về cách toán học đã phát triển trong suốt lịch sử.

Những người trẻ hiện nay có tham gia nhiều hơn trước những thách thức toàn cầu như chiến tranh, đại dịch và biến đổi khí hậu không?

Có thể tôi đang lơ mơ với định nghĩa về giới trẻ, nhưng mọi người dường như quan tâm nhiều hơn đến việc biến thế giới thành một nơi tốt đẹp hơn, chẳng hạn như những người thuộc thế hệ của tôi.

Tôi đồng ý với tiền đề rằng đôi khi mọi người cảm thấy cam chịu và u ám. Tôi không nghĩ rằng điều này thực sự hợp lý. Tôi nghĩ một lý do nó phát sinh trong thế giới của chúng ta ngay bây giờ là khả năng giao tiếp lớn hơn. Chúng tôi luôn chú ý đến những gì đang diễn ra trên khắp thế giới. Khi có thiên tai ở đâu đó chúng ta biết về nó. Vì vậy, điều này mang lại cảm giác khủng hoảng lớn hơn.

Nhưng tôi nghĩ một khía cạnh khác là vì tất cả những tin tức này đến từ mọi nơi trên thế giới, nhiều người thực sự quan tâm. Họ thực sự lo lắng. Ý tôi là, có những người nghèo chết đói ở những nơi khác nhau trên thế giới trong suốt lịch sử, phải không? Và trong phần lớn lịch sử, chúng ta không biết về nó. Tất nhiên, có nhiều điều chúng ta vẫn chưa nhận thức được. Nhưng nhìn chung, có một sự đồng cảm tổng thể lớn hơn đối với sự khốn khổ mà một số người phải gánh chịu trên khắp thế giới. Và tôi nghi ngờ rằng đó là một phần mạnh mẽ của những gì tạo ra cảm giác diệt vong và u ám này. Nhưng những vấn đề này đã từng tồn tại trước đây, nên rõ ràng, nhận thức của chúng ta về chúng giờ đây mang lại khả năng cho chúng ta làm điều gì đó về nó. Điều này không phủ nhận rằng có những thách thức nghiêm trọng phải được giải quyết.

Bạn có vẻ như là một người lạc quan.

Tôi không nghĩ đó là một thế giới quan lạc quan. Tôi nghĩ đó là một thế giới quan thực tế. Đôi khi nó là thời trang để được bi quan. Bạn có thể biết về cuốn sách đã tạo ra rất nhiều cuộc thảo luận cách đây vài năm của Steven Pinker, Thiên thần tốt hơn của bản chất của chúng ta. Cuốn sách đó đã nhận được rất nhiều lời chỉ trích công bằng, nhưng phần tôi thích ở chỗ ông ấy chỉ ra rất rõ ràng rằng sự hoài nghi cần phải dựa trên bằng chứng cụ thể. Và nếu bạn hỏi, xét về khía cạnh lịch sử, đâu là bằng chứng cụ thể cho chủ nghĩa hoài nghi, thì tôi không nghĩ rằng hiện tại có những cơ sở vững chắc như vậy cho một điều như vậy.