3月5日下午,數(shù)理學(xué)院主辦的迎接國(guó)際數(shù)學(xué)日的專(zhuān)題活動(dòng)在一教109舉行。學(xué)院邀請(qǐng)陽(yáng)明交通大學(xué)通識(shí)教育中心教授陳明璋教授為師生作題為“數(shù)學(xué)與藝術(shù):創(chuàng)意與數(shù)學(xué)藝術(shù)的交織”的專(zhuān)題報(bào)告。
為期兩小時(shí)的報(bào)告會(huì)以數(shù)學(xué)為橋梁,帶領(lǐng)聽(tīng)眾穿梭于邏輯與美學(xué)的雙重世界,揭示了數(shù)字化時(shí)代下藝術(shù)創(chuàng)作的全新可能。陳明璋教授深耕數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域數(shù)十年,是數(shù)學(xué)認(rèn)知理論與數(shù)字教學(xué)融合的先鋒人物。他研發(fā)的AMA軟件,將為數(shù)學(xué)教學(xué)提供更多可能性,其獨(dú)創(chuàng)的“結(jié)構(gòu)復(fù)制法”“跳躍疊代法”更是為數(shù)學(xué)藝術(shù)開(kāi)辟了新路徑。報(bào)告中,陳明璋教授以中國(guó)古典山水畫(huà)為切入點(diǎn),結(jié)合AMA軟件的動(dòng)態(tài)演示,利用集合作畫(huà),展現(xiàn)了數(shù)學(xué)規(guī)律如何從抽象符號(hào)演變?yōu)橐曈X(jué)藝術(shù),令在場(chǎng)師生嘆為觀(guān)止。



“中國(guó)文字不僅是表意符號(hào),更蘊(yùn)含著幾何與結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)密碼?!标惷麒敖淌陂_(kāi)宗明義,指出漢字中的“生成子”(Generative Elements)是連接數(shù)學(xué)與藝術(shù)的樞紐。他以篆書(shū)中的“山”“水”二字為例,通過(guò)AMA平臺(tái)進(jìn)行解構(gòu):文字的筆畫(huà)被分解為點(diǎn)、線(xiàn)、面的基礎(chǔ)元素,再經(jīng)由算法重組,生成具有分形特征的幾何圖案。這一過(guò)程揭示了古典藝術(shù)中“師法自然”的本質(zhì)——自然界的山川河流,本就遵循數(shù)學(xué)的分形與遞歸規(guī)律。


借助AMA平臺(tái)的動(dòng)態(tài)可視化功能,陳明璋教授現(xiàn)場(chǎng)演示了“結(jié)構(gòu)復(fù)制法”的運(yùn)作邏輯:通過(guò)設(shè)定初始圖形(如一個(gè)橢圓)和遞歸規(guī)則,系統(tǒng)自動(dòng)疊代生成山脈、丘陵和云層。而“跳躍疊代法”則進(jìn)一步打破線(xiàn)性遞歸,允許圖形在不同維度間躍遷組合,最終形成層巒疊嶂的山水輪廓。陳明璋教授強(qiáng)調(diào),AMA平臺(tái)的核心在于“將認(rèn)知過(guò)程可視(式)化,既為可視,又為變式”,讓創(chuàng)作者直觀(guān)感知數(shù)學(xué)規(guī)律與美學(xué)表達(dá)的共生關(guān)系。

講座的高潮,是陳明璋教授展示利用AMA創(chuàng)作的一系列“數(shù)學(xué)山水畫(huà)”。這些作品以山水畫(huà)的構(gòu)圖為基礎(chǔ),卻完全由數(shù)學(xué)算法生成。令人驚嘆的是,算法甚至能模擬傳統(tǒng)水墨的筆觸效果——通過(guò)調(diào)整生成子的透明度,AMA可控制“虛擬筆鋒”的干濕濃淡,使其“橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同”,因而數(shù)字作品兼具了寫(xiě)意與精確的雙重特質(zhì)。

陳明璋教授從“江山圖”中提取山體輪廓的局部結(jié)構(gòu),將其定義為分形疊代的“生成子”,再通過(guò)AMA進(jìn)行多層次縮放與復(fù)制,最終生成既保留傳統(tǒng)韻味、又充滿(mǎn)未來(lái)感的超現(xiàn)實(shí)景觀(guān),這不僅是技術(shù)的勝利,更是對(duì)古人“咫尺千里”美學(xué)觀(guān)的數(shù)學(xué)詮釋。他表示,數(shù)學(xué)為藝術(shù)提供了“另一種觀(guān)看方式”——當(dāng)山水畫(huà)被解構(gòu)再重構(gòu),傳統(tǒng)藝術(shù)的深層邏輯便得以顯現(xiàn)。
除技術(shù)演示外,陳明璋教授還分享了其倡導(dǎo)的“SOIL土壤教學(xué)法”。這一理念強(qiáng)調(diào)認(rèn)知(Sensation)、開(kāi)放創(chuàng)新(Open Innovation)、互動(dòng)學(xué)習(xí)(Interactive Learning)與本土聯(lián)結(jié)(Localization)的四維融合。在數(shù)學(xué)藝術(shù)領(lǐng)域,SOIL體現(xiàn)為“從臨摹到創(chuàng)造”的階梯式訓(xùn)練:再自主調(diào)整參數(shù)進(jìn)行再創(chuàng)作,最終將算法生成的圖案轉(zhuǎn)化為實(shí)體藝術(shù)裝置。
“AMA讓我們像解方程一樣‘解構(gòu)’美學(xué)?!边@種跨界思維正逐漸滲透至教育實(shí)踐。陳明璋教授以宋代著名詞人李清照的詞為例,通過(guò)在PPT中改變?cè)娫~的排列方式,將人們閱讀詩(shī)句時(shí)斷句的意識(shí)“可視(式)化”,生動(dòng)展示了解構(gòu)的魅力。
講座尾聲,陳明璋教授與聽(tīng)眾就通過(guò)AMA創(chuàng)作藝術(shù)作品輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的話(huà)題展開(kāi)探討。針對(duì)AMA的操作性問(wèn)題,陳明璋教授給出了指導(dǎo)性意見(jiàn)。在交流過(guò)程中,聽(tīng)眾對(duì)于A(yíng)MA能夠保留作圖過(guò)程的功能深感興趣,表示深受啟發(fā),切實(shí)體會(huì)到了“保留靈感”的重要性。

這場(chǎng)跨學(xué)科對(duì)話(huà)不僅展示了數(shù)學(xué)與藝術(shù)交融的無(wú)限可能,更引發(fā)了關(guān)于傳統(tǒng)與創(chuàng)新、技術(shù)與人文的深層思考。在數(shù)字化浪潮席卷一切的今天,或許正是數(shù)學(xué)與藝術(shù)的聯(lián)姻,能為人類(lèi)保留那份不可或缺的靈性溫度。
(供稿、攝影:數(shù)理學(xué)院)



