¿En qué se diferencia la forma analítica de pensar de la forma algebraica de pensar?

Como un graduado de Matemáticas que tiende a disfrutar el álgebra más que el análisis, creo que la sensación de los tipos de pensamiento es bastante diferente. El álgebra realmente despega al axiomatizar y estudiar estructuras abstractas que aparecen en todo tipo de contextos matemáticos concretos. El análisis, por otro lado, realmente comienza definiendo la noción de límite. Al comenzar, el álgebra se trata realmente de aplicar las definiciones de manera precisa y ordenada. Mientras que con el análisis, tuve la impresión de que las definiciones eran más como una ayuda para expresar rigurosamente algo para lo que ya debería tener alguna intuición (es decir, cómo se comportan los puntos en secuencia en un continuo). Dicho esto, hay muchos campos dentro de las matemáticas que requieren ambos, espacios de Banach en análisis funcional o grupos de Lie en física matemática.

Por otro lado, una vez tuve un profesor de análisis complejo que comenzó la clase con las palabras ‘esto no es álgebra, realmente tienes que pensar’. Explicó que el álgebra se ocupaba principalmente de las igualdades que se derivaban directamente de la definición de grupo, anillo, etc. Mientras que el análisis trata las desigualdades, por lo que en realidad hay que pensar cómo funciona la línea real o el plano complejo (o dimensiones más altas).

Por otro lado, tuve un profesor de álgebra abstracta que dijo que “el álgebra se trata de las estructuras fundamentales que subyacen en la mayoría de las matemáticas, el análisis solo trata casos especiales de infinito”.

Creo que ambos comentarios no fueron completamente correctos, pero definitivamente dan una impresión de los diferentes estilos de pensamiento.

Esta pregunta se ha sentado durante un tiempo, acumulando seguidores, pero sin que nadie ofrezca una respuesta. Voy a usar un poco de pensamiento analítico para desarrollar uno.

Primero, obtengamos las definiciones de alguien de los términos.

Esto regresó de Google, buscando ” definición de pensamiento algebraico “:

El pensamiento algebraico se trata de generalizar operaciones aritméticas y operar en cantidades desconocidas. Implica reconocer y analizar patrones y desarrollar generalizaciones sobre estos patrones. En álgebra, los símbolos se pueden usar para representar generalizaciones.

El sitio que ofreció esto está en Nueva Zelanda, por lo tanto, tenemos las terminaciones “-sing” en lugar de “-zing”. ( http://arbs.nzcer.org.nz/algebra …)

Del mismo modo, Google ofreció un ejemplo de Dictionary, Encyclopedia and Thesaurus – The Free Dictionary para ” definición de pensamiento analítico” :

Sustantivo 1. pensamiento analítico : la separación abstracta de un todo en sus partes constituyentes para estudiar las partes y sus relaciones.

Esa definición fue más allá, definiendo el análisis, o más específicamente, citando diferentes enfoques de análisis que incluyen pensamiento abstracto, razonamiento, pensamiento lógico, reduccionismo. También se enumeraron tipos de análisis, tales como análisis de sistemas y análisis de tendencias , etc.

Comparando y contrastando las definiciones, parecería que el pensamiento algebraico es un subconjunto, una herramienta en la caja de herramientas, si se quiere, del pensamiento analítico. El pensamiento algebraico parece suponer una relación matemática que puede ser la representación generalizada de observaciones, que puede usarse para predecir o resolver valores desconocidos.

El pensamiento analítico a menudo comienza con información conocida menos definida. No necesariamente sabemos lo que aún no sabemos que podría ser importante para comprender un problema. Puede tomar múltiples enfoques, pasos y pruebas de teorías para determinar lo que necesitamos saber para poder llegar a las causas o las matemáticas de las relaciones de diferentes medidas que permiten la predicción o la solución.

La línea divisoria entre el pensamiento analítico no algebraico y el pensamiento analítico algebraico podría ilustrarse con el clásico problema de Fermi, (Problema de Fermi – Wikipedia), “¿Cuántos afinadores de piano hay en Chicago?”

Al principio, este hecho parece imposible de adivinar para alguien, a menos que uno ya haya encontrado la información. Pero Enrico Fermi reconoció que podemos hacer algunas suposiciones razonadas a partir del conocimiento general, lo que nos permite llegar a una estimación.

Para alcanzar una estimación del número de afinadores de piano (en la década de 1940), suponga:

  1. Hay aproximadamente 9,000,000 de personas viviendo en Chicago.
  2. En promedio, hay dos personas en cada hogar en Chicago.
  3. Aproximadamente una de cada veinte familias tiene un piano que se afina regularmente.
  4. Los pianos que se afinan regularmente se afinan en promedio aproximadamente una vez al año.
  5. Un afinador de piano tarda aproximadamente dos horas en afinar un piano, incluido el tiempo de viaje.
  6. Cada afinador de piano funciona ocho horas al día, cinco días a la semana y 50 semanas al año.

Claramente, llegando a la estimación, dados estos supuestos es un problema algebraico.

El pensamiento analítico más allá del pensamiento algebraico implica la generación de los supuestos que proporcionan los valores para el cálculo. Requiere descomposición del problema en partes componentes. Requiere una comprensión amplia del mundo. Ejemplos: un afinador de piano funciona a tiempo completo, con algunas vacaciones. La población de Chicago. Cuidado necesario para un piano, y así sucesivamente.

Y el pensamiento analítico permite la aceptación de que los errores en los supuestos probablemente se cancelen. El resultado es que el cálculo da como resultado una cantidad de la misma escala que el recuento real. La estimación de Fermi resultó ser 225 sintonizadores de piano. Las guías telefónicas del día figuran 290.