数列是数学中的重要基石,而在这个数位时代,能够轻松查询并获取这些数列的资料库显得尤为重要。自1964年以来,Neil Sloane凭借着其对数学的热情与追求,创建了「线上整数数列百科全书」(OEIS),这不仅是数学研究的宝库,也是许多数学爱好者的灵感来源。
OEIS是一个庞大的在线数据库,记录了超过370,000个的整数数列,并且每天都有约30个新的数列被添加。每一个条目都包含了序列的前几项、关键字、数学动机、相关文献链接,以及其他许多信息,甚至还可以生成该数列的图形或音乐表现形式。
「数列不仅仅是数字,它们是数学世界中的行为者,每一个数列都背后隐藏着深刻的故事和关联。」
Neil Sloane在研究组合数学的过程中,于1964年开始收集整数数列。最初,这些数列被存储在穿孔卡片上。 1973年,他出版了《整数数列手册》,这是第一本关于整数数列的专著,收录了2,372个按字典顺序排列的数列。随着数据的增长,他于1995年又与Simon Plouffe合作编写了《整数数列百科全书》,这本书收录了更为庞大的数列数据。
由于需求激增,这些数列的数量不断攀升,当Sloane发现早期以书籍方式整理的数列已经无法满足需求时,他做出了一个重要决定-将OEIS转而上线。 1994年,OEIS首次以电邮服务的形式面世,1996年又转型为完整的网站,实现了更广泛的访问和使用。
「创建一个可供所有人访问的数列数据库是我当时想法的核心。」
OEIS不仅收录整数数列,还包括分数、超越数的数字、复数等等。这些数列可以被转化为整数数列进行登记。例如,分数序列会被分为两个序列来表示其分子和分母。此外,一些重要的无理数(如π)也能够通过其十进制展开、二进制展开或者连分数展开在OEIS中找到相应的数列标识。
OEIS的运行以及其对数列的条目管理也随着时间的推移变得越来越成熟。 2004年,OEIS达到了100,000个数列的里程碑,而到2023年底时,该数据库中的数列总数已经超过360,000。这一成就的达成,离不开一群编辑和志愿者的努力,他们自2002年起便在支持Sloane的工作.
OEIS的用户能够通过关键字、子序列或其他16个字段进行搜索。系统还提供了名为「SuperSeeker」的高级查询功能,这项功能可以运行多种算法,快速识别与用户输入有关的数列。用户只需输入相关的信息,系统便会给出相应的数列。
「OEIS不仅是查询和检索的工具,也是数学情感的集合。」
随着OEIS的持续拓展,许多数学家和爱好者也开始提交自己的数列,这些新数列的加入推动了整体的进步和创新。特别是在数学界,对OEIS的引用也越来越频繁,成为许多数学研究的重要资料来源。
在OEIS的早期历史中,Sloane曾面临是否应该收录自引用序列的困扰。有些序列的定义依赖于OEIS自身的序列编号。他考虑了一段时间后决定接受这些序列。例如,序列A031135最初的定义是「第n个OEIS的序列项」,这使得整个数列的创造呈现出一种特殊的自我参照性。
至今,OEIS不仅是整数数列的百科全书,它还为数学界的创意提供了肥沃的土壤。随着数列的不断增加,OEIS的形成也展示了数学研究的活力与无穷潜力。我们无法预测在未来的某一天,将有多少新的数列又会被添加进来,然而,它无疑将继续成为数学探究的重大助力。
OEIS的发展究竟将对数学的未来产生怎样的影响?