大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院机械设计制造及其自动化一班姓名:王康学号:2220163394军事与数学摘要：军事与数学是人类文明史中非常重要的两个组成部分。
现如今，数学在军事中的应用日加广泛，世界各国每年都会投入巨额资金用以研究数学在军事中的应用[1]。
自二战以来，数学被大量的应用到军事当中。
从而演化出军事运筹学、军事密码学、军事边缘参数等一系列的数学科学。
谁能把现代数学更好的应用到军事斗争中去，谁就能取得战争的胜利。
关键词：数学在军事中的发展史；军事运筹学；军事边缘参数一：数学在军事中的应用史数学作为一门既在基础学科中占据很重地位的学科，又作为在其他应用学科中应用最为广泛的学科，不论是理论数学的数学家所研究的问题，还是在物理，化学，工学上的应用，数学都是一门举足轻重的学科，同时也是具有悠久历史的学科。
从人类开始思考的那一刻起，可以说数学就没有再离开过人类的历史，与数学同样具有长久历史的，甚至可以说伴随人类的时间更长的就是战争。
从蛮荒到现代，战争也一刻未停止。
而将数学用于作战，也就在人们认识到数学的那一刻开始了。
人类首先运用数学于军事，可以说就是运用数学原理制造先进的武器，早在数学还是几何与计算结合的初等数学时期，人们便将所掌握的有限的数学知识用于与自己的敌人厮杀。
这一时期的数学主要是通过在早期物理学上的应用作用于战争的。
数学家们运用抛物线的知识模拟投石器的抛物轨迹，从而使士兵操作时能够精准掌握其弹着点，将巨石准确送入敌阵，造成更大的杀伤。
随着科技的发展，军事进入热兵器时代，这时大规模的战争不断出现，在其中，数学发挥的作用也愈加大了。
大规模的战争意味着有大量的数据需要进行分析，一点偏差可能就会导致大规模行动的失败。
军事统计学成为分析信息的一种重要方式，它能够为后来的预测打下坚实的基础。
它是以概率论、统计学和模拟试验为基础，通过对地形、气候、波浪、水文等自然情况的统计测量加以统计学分析，对接下来的气象、水文甚至战争态势走向进行科学的预测。
二战时期盟军的几次大的登陆作战，比如诺曼底、西西里、硫磺岛等，都是在经过大量的分析预测，结合气象学专业知识给出的具体作战时间，每一次都为盟军成功登陆打下了基础。
除了应用于战术层面，数学也有更多时候是应用于战略层面，直接服务于最高决策层。
这在密码方面表现的尤为强烈，密码，作为数学一项重要的贡献，通过各种数字的组合传递着只有己方才会明白的信息，于是破译敌方密码成为战争决胜的重要因素。
进入现代，战争和军事在很大程度上变成了信息化的较量，双方使用现代化武器，战争形态表现为“超视距作战”“非对称战争”“信息战”等，这时数学在导弹弹道上的应用显得极为重要。
在当今时代，借助计算机的强大计算能力，复杂的数学模型也逐渐进入到战争中来。
军事运筹学，运用数学工具与现代技术，对军事问题进行定量的分析，为决策提供数量依据。
海湾战争之前，美军就对战争态势建立起数学模型进行大量计算机的模拟仿真，在得到有利于己方的结论的情况下才为最终下作战决心提供了依据。
二：数学在军事中的应用举例1军事运筹学1.1概念军事运筹学是应用数学工具和现代计算技术对军事问题进行定量分析，为决策提供数量依据的一种科学方法。
它是一门综合性应用学科，是现代军事科学的组成部分。
解决现代条件下国防建设和军事活动中一系列复杂的指挥控制问题，不但要有高度的指挥艺术，还必须有一整套进行高速计算分析的现代科学方法，军事运筹学[3]就是这种科学方法。
军事运筹学的基本理论，是依据战略、战役、战术的基本原则，运用现代数学和建立数学模型的理论和方法来研究军事问题中的数量关系，以求衡量目标的准则达到极值（极大或极小）的一整套择优化理论。
它通过描述问题——提出假设——评估假设——使假设最优化，反映出假设条件下军事问题本质过程的规律。
一般而言，军事运筹学包括以下几个内容：模型方式、现代作战模拟、决策论、搜索论、规划论、排队论、对策论、存储论等。
1.2运用实例第一次世界大战前期，英国工程师 F.W.兰彻斯特发表了有关用数学研究战争的大量论述，建立了描述作战双方兵力变化过程的数学方程，被称为兰彻斯特方程。
和兰彻斯特同时代的美国科学家T.A.爱迪生，爱迪生，在研究反潜斗争中也应用了数学方法，主要是用概论和数统计研究水面舰艇躲避和击沉潜艇的最优战术。
但当时这些方法尚处探索阶段，未能直接用于军事斗争。
后来，英国国防部成立以生理学教授A.V.希尔为首的研究雷达配置和高炮效率的防空试验小组（后改名为作战研究部），这是最早的运筹组织。
第二次世界大战中英国空、海、陆军都建立了运筹组织，主要是研究如何提高防御和进攻作战的效果。
美国军队也陆续成立了运筹小组，其中海军设立最早，是由P.M.莫尔斯博士发起和组织的，主要研究反潜战。
加拿大皇家空军也在1942年建立了运筹学小组。
运筹学作为一个独立的新学科于50年代初开始形成。
1.3发展趋势随着现代科学技术的迅速发展，军事运筹学的基本理论和方法也将进一步发展。
其发展方向主要是，如何提高描述精度，如何通过直接和间接的数学方法以及其他科学方法，对难于用数量表示的那部分军事问题予以量化。
以及如何通过人机联系的最新途径──人工智能等进行作战模拟。
军事运筹学的应用范围将更加广泛，对研究解决作战、训练、武器装备、后勤管理等军事问题的作用将越来越大。
2. 军事边缘参数2.1概念军事边缘参数是军事信息的一个重要分支，它是以概率论、统计学和模拟试验为基础，通过对地形、天侯、波浪、水文等自然情况和作战双方兵力兵器的测试计算，在一般人都认为无法克服、甚至容易处于劣势的险恶环境中，发现实际上可以通过计算运筹，利用各种自条件的基本战术参数的最高极限或最低极限，如通过计算山地的坡度、河水的深度、雨雪风暴等来驾驭战争险象，提供战争胜利的一种科学依据。
2.2运用实例1942年10月，巴顿将军率领4万多美军，乘100艘战舰，直奔距离美国4000公里的摩洛哥，在11月8日凌时晨登陆。
11月4日，海面上突然刮起西北大风，惊涛骇浪使舰艇倾斜达42°。
直到11月6日天气仍无好转。
华盛顿总部担心舰队会因大风而全军覆没，电令巴顿的舰队改在地中海沿海的任何其他港口登陆。
巴顿回电：不管天气如何，我将按原计划行动。
11月7日午夜，海面突然息浪静，巴顿军团按计划登陆成功。
事后人们说这是侥幸取胜，这位“血胆将军”拿将士的生命作赌注。
其实，巴顿将军在出发前就和气象学家详细研究了摩洛哥海域风浪变化的规律和相关参数，知道11月4日至7日该海域虽然有大风，但根据该海域往常最大浪高波长和舰艇的比例关系，恰恰达不到翻船的程序，不会对整个舰队造成危险。
相反，11月8日却是一个有利于登陆的好天气。
巴顿正是利用科学预测和可靠边缘参数，抓住“可怕的机会”，突然出现在敌人面前。
四、数学原理与武器发展数学是所有科学的基础，它无所不在，甚至在刀光剑影、触目惊心的战争之中，数学定律冥冥之中都在悄然发挥重要作用。
提起数学与军事的关系，人们最容易联想到的就是利用数学原理来帮助设计新式武器，提高武器的精准度，强化武器的各项指标。
例如在古希腊时期，伟大的百科式科学家、数学家、物理学家阿基米德，其祖国叙拉古和罗马帝国之间发生战争，阿基米德虽不赞成战争，但又不得不尽自己的责任，保卫自己的祖国。
在岌岌可危的情况下，阿基米德绞尽脑汁，利用他丰富的数学知识，日以继夜的发明御敌武器，如各式各样的弩炮、军用器械，以及他最有名的利用杠杆原理制造的一种叫作石弩的抛石机，这种抛石机能把大石块投向罗马军队的战舰，或者使用发射机把矛和石块射向罗马士兵，再运用数学中抛物线的知识模拟投石器的抛物轨迹，从而使士兵操作时能够精准掌握其弹着点，将巨石准确送入敌阵，造成更大的杀伤。
还有就是巧妙利用了镜面反射太阳光线的原理，率领着一帮老弱妇孺们利用自己家中的镜子一齐来到海岸边，让镜子把强烈的阳光反射到敌舰的主帆上，通过反光聚集的原理在敌舰船帆上的一点焚毁了敌人船舰，这些运用数学原理制作的武器，弄的罗马军队惊慌失措、人人自危，多次成功的阻挡了罗马人的侵略。
而在古代中国，也有巧妙利用数学原理发明制作的利器，如早在战国时期遍广泛利用的“铁蒺藜”，如《墨子·备城门》记载，在战国时的城市防御战中，利用的“铁蒺藜”，如《墨子·备城门》记载，在战国时的城市防御战中，“皆积参石、蒺藜”。
《六韬·虎韬》记载：“狭路微径,张铁蒺藜,芒高四寸，广八寸。
”这种铁蒺藜一般都有四个锋利的尖角，随手一掷，三尖撑地，一尖直立向上，推倒上尖，下尖又起，始终如此，使得触者不能避其锋而被刺伤。
这就是巧妙的利用了三角锥形的原理，即一个尖垂直向上，三尖对称支承于地，尖爪间每个夹角一百三十度的稳定的四角结构的数学原理。
这个十分讲究的力学与数学原理战场利器，在古代战争中，极易刺伤快速冲锋中敌方马匹和士卒，对不善骑射的农耕民族对抗依赖骑兵的游牧民族的侵略来说，有着惊人的效果。
再转眼到日本，日本的武士刀也是一种利用数学原理巧妙产物，日本的武士刀核心在于花纹钢的铸造技术即多层锻打术。
所谓多层锻打即是对钢体进行多次的折叠、焊合、锻打，目的是让钢的硬度和韧性可以充分的融合。
而日本刀中比普通的一般可以对折10次左右，最优秀的比如“长船”以及“正宗”则可以对叠超过16次。
但实际上它重复进行了22次，产生了222＝4194302层的钢。
那么也就是说优秀的日本刀实际上是由超过万层不同性质的钢层重叠，这也是为什么优秀的日本刀钢被称为“暗光钢”，因为这种程度对折后的花纹实际上已经用肉眼难以分辨了，而三大名刀之一的日本刀也在此千锤百炼中成型。
五、数学素质与指挥艺术如果说武器的先进程度只是军事中的硬件因素，不能完全决定战争的胜利与否，正确的战略战术才克敌制胜的关键所在的话，一个拥有良好的数学素质和指挥艺术的战术家，战略家注定要在战争的史诗中留下浓墨重彩的一笔。
所谓指挥艺术是是指挥员通过运用兵力、筹划战法、控制战场等作战指挥实践活动来反映作战本质、表现自身才智谋略、意志风格的一种艺术。
通常认为，指挥艺术可意会而难以言传，即所谓“运用之妙，存乎一心”，而真要达到指挥艺术“妙”的境界，而对数学的敏感，拥有良好的数学素质是不可或缺的。
位优秀的战略战术家，能靠通过数学的分析，探寻出其中的细节，战局的走向，从而克敌制胜。
例如，在战国时期，便有孙膑“减灶退敌”的巧妙利用数学思维的著名战例。
相传在战国时期，魏将庞涓率领十万大军，韩告急于齐，齐王任命田忌为大将，孙膑为军师，领兵五万前去攻魏救韩。
孙膑向大将田忌献计说:“魏国自认为强悍勇猛，天下无敌，一向不把我们齐军放在眼里，我们可以将计就计，可以用减灶之计来迷惑敌人，达到消灭敌人的目的。
”田忌认为孙膑说得有道理，于是采用了这一计策。