layout: post comments: true title: 初步尝试将传统学科的内容程序/数据化 description: 将数学, 历史等传统学科的内容用代码进行表达. Use program to implement common-sense knowledge, like math and history. date: 2018-10-27 00:00:00 -0700
前文它山之石-日本推广编程中使用日语命名的渊源之后, 唤起了以前的一个想法:
将尽可能多的教科书知识(从小学开始)用程序+数据整理表达, 比如梯形定义,面积, 主谓宾语法, 电流公式, 煤矿富集的省份, 19xx年发生的历史事件等等. 感觉与前文的学科结合手段有点接近, 范围也许更广.
感觉这样的项目做大了就会接近wolfram知识库, 优势是开源, 中文化和更侧重中国相关的数据. 下面从数学和历史两个方向做了非常初步的尝试.
尝试从人教版小学数学一年级上册开始, 但也许从更高年级开始更有可行性(更容易程序化).
"准备课"中的认知部分, 如认识上下左右前后, 算法识别不现实. 比多少的部分, 在没有加减能力的前提下, 通过将两组物品进行1:1的摆放, 定义了"同样多", "A比B多/少"的概念. 因此也模拟此过程, 避免使用加减法和数字大小比较, python3实现如下:
from enum import Enum
class 比较结果(Enum):
多 = "多"
少 = "少"
同样 = "同样"
def 比较(组1, 组2):
for 序号 in range(10):
if 组1:
if not 组2:
return 比较结果.多
else:
组1.pop(0)
组2.pop(0)
else:
if 组2:
return 比较结果.少
else:
return 比较结果.同样
print(比较([1,2], [1,2,3]))
print(比较([1,2,3], [1,2]))
print(比较([1,2,3], [1,2,3]))
先用Python3, 后用JavaScript(因为想和通过浏览器插件实现一个计算/编程工具 · Issue #61 · program-in-chinese/overview结合)编写历史数据, 感觉有几个优势:
Array.prototype.diff = function(a) {
return this.filter(function(i) {return a.indexOf(i) < 0;});
};
消失国家 = 国家所属时期[朝代.春秋].diff(国家所属时期[朝代.战国])
console.log("春秋消失的国家: " + JSON.stringify(消失国家))
输出:
春秋消失的国家: ["晋国","宋国","吴国","越国","鲁国"]
下面是源码, 仅作原型演示之用, 如果正式开始项目会采用更翔实的史实参考来源(如教材). 数据结构设计等等很不成熟, 请多指摘, 尤其是TODO部分.
// 来源: 中国少儿百科全书-历史大观: 河姆渡文化-郑和下西洋
var 朝代 = Object.freeze({
新石器: "新石器时代",
东周: "东周",
春秋: "春秋时期",
战国: "战国时期",
秦: "秦朝",
西汉: "西汉",
东汉: "东汉",
三国: "三国时期",
隋: "隋朝",
唐: "唐朝",
元: "元朝",
明: "明朝"
});
var 社会类型 = Object.freeze({
氏族社会: "氏族社会",
母系社会: "母系社会"
});
// TODO: 添加地点关系, 如国-地区-省-市-镇, 以及行政区划改变(村->镇等)
var 地点 = Object.freeze({
浙江: "浙江省",
余姚: "余姚市",
河姆渡: "河姆渡文化",
长江下游: "长江下游地区",
黄河中游: "黄河中游地区",
陕西: "陕西省",
西安: "西安市",
半坡: "半坡遗址",
长安: "长安",
洛阳: "洛阳",
齐: "齐国",
晋: "晋国",
宋: "宋国",
秦: "秦国",
楚: "楚国",
吴_春秋: "吴国",
越: "越国",
燕: "燕国",
韩: "韩国",
赵: "赵国",
魏_战国: "魏国",
鲁: "鲁国",
匈奴: "匈奴",
大月氏: "大月氏",
西域: "西域",
官渡: "官渡",
赤壁: "赤壁",
魏_三国: "魏国",
蜀国: "蜀国",
吴_三国: "吴国",
吐蕃: "西藏",
蒙古: "蒙古国",
中亚: "中亚",
东欧: "东欧",
西洋: "东南亚和印度洋沿海"
});
// TODO: 更多人物信息, 如原名, 性别, 小名等等
var 人物 = Object.freeze({
周平王: "周平王",
齐桓公: "齐桓公",
晋文公: "晋文公",
宋襄公: "宋襄公",
秦穆公: "秦穆公",
楚庄王: "楚庄王",
吴王: "阖闾",
越王: "勾践",
孔子: "孔子",
老子: "老子",
墨子: "墨子",
孟子: "孟子",
秦王: "嬴政",
汉景帝: "汉景帝",
汉武帝: "刘彻",
卫青: "卫青",
霍去病: "霍去病",
张骞: "张骞",
袁绍: "袁绍",
袁术: "袁术",
曹操: "曹操",
孙坚: "孙坚",
刘备: "刘备",
孙权: "孙权",
曹丕: "曹丕",
汉献帝: "汉献帝",
唐太宗: "李世民",
李靖: "李靖",
尉迟恭: "尉迟恭",
李建成: "李建成",
魏征: "魏征",
文成公主: "文成公主",
松赞干布: "松赞干布",
武则天: "武则天",
唐高宗: "唐高宗",
成吉思汗: "铁木真",
忽必烈: "忽必烈",
郑和: "马和",
朱棣: "朱棣"
});
var 年号 = Object.freeze({
贞观: "贞观"
});
var 路线 = Object.freeze({
丝绸之路: "丝绸之路"
});
var 群体 = Object.freeze({
儒家: "儒家",
道家: "道家",
墨家: "墨家"
})
var 行为 = Object.freeze({
栽种: "栽种",
制作: "制作",
结婚: "结婚",
求教: "求教",
消灭: "消灭",
出使: "出使",
出击: "出击",
击败: "击败",
效力: "效力",
称帝: "称帝"
});
var 植物 = Object.freeze({
水稻: "水稻"
});
var 物件 = Object.freeze({
陶器: "陶器"
});
var 国家所属时期 = Object.freeze({
[朝代.春秋]: [地点.齐, 地点.晋, 地点.宋, 地点.秦, 地点.楚, 地点.吴_春秋, 地点.越, 地点.鲁],
[朝代.战国]: [地点.齐, 地点.楚, 地点.燕, 地点.秦, 地点.韩, 地点.赵, 地点.魏_战国],
[朝代.三国]: [地点.魏_三国, 地点.吴_三国, 地点.蜀国]
});
// 数字为公元纪年, 如-5000即公元前5000年, 221即公元后221年
// TODO: 很多年份如秦代-200需更正
var 时间跨度 = Object.freeze({
[地点.河姆渡]: {开始: -6000, 结束: -5000},
[地点.半坡]: {开始: -4400, 结束: -4300},
[朝代.东周]: {开始: -770, 结束: -221},
[朝代.秦]: {开始: -221, 结束: -200},
[朝代.西汉]: {开始: -200, 结束: 0},
[朝代.东汉]: {开始: 0, 结束: 229},
[年号.贞观]: {开始: 626, 结束: 650}
});
// TODO: 此表仅在人物无具体生卒年月时有用
var 所属时期 = Object.freeze({
[地点.半坡]: 朝代.新石器,
[地点.河姆渡]: 朝代.新石器,
[人物.孔子]: 朝代.春秋,
[人物.老子]: 朝代.春秋,
[人物.卫青]: 朝代.西汉,
[人物.霍去病]: 朝代.西汉
});
var 所属地点 = Object.freeze({
[人物.孔子]: 地点.鲁,
});
var 人物所属群体 = Object.freeze({
[人物.孔子]: 群体.儒家,
[人物.孟子]: 群体.儒家,
[人物.老子]: 群体.道家,
[人物.墨子]: 群体.墨家
});
var 属性 = Object.freeze({
[地点.河姆渡]: 社会类型.氏族社会,
[地点.半坡]: 社会类型.母系社会
});
// 行为方向为: 前者对后者
// TODO: 加入事件发生时间, 地点
var 事件 = Object.freeze({
[行为.结婚]: [(人物.文成公主, 人物.松赞干布), (人物.武则天, 人物.唐高宗)],
[行为.栽种]: [(地点.河姆渡, 植物.水稻)],
[行为.制作]: [(地点.半坡, 物件.陶器)],
[行为.求教]: [(人物.孔子, 人物.老子)],
[行为.消灭]: [(地点.秦, 地点.韩), (地点.秦, 地点.赵), (地点.秦, 地点.魏_战国)],
[行为.出使]: [(人物.张骞, 地点.西域), (人物.郑和, 地点.西洋)],
[行为.出击]: [(人物.卫青, 地点.匈奴), (人物.霍去病, 地点.匈奴)],
[行为.击败]: [(人物.曹操, 人物.袁绍)],
[行为.效力]: [(人物.魏征, 人物.李建成), (人物.魏征, 人物.唐太宗), (人物.李靖, 人物.唐太宗), (人物.尉迟恭, 人物.唐太宗), (人物.郑和, 人物.朱棣)],
[行为.称帝]: [(人物.曹丕, 地点.魏_三国, 220), (人物.刘备, 地点.蜀国, 221), (人物.孙权, 地点.吴_三国, 229)]
});
var 名言 = Object.freeze({
[人物.唐太宗]: ["民, 水也; 君, 舟也. 水能载舟, 亦能覆舟"]
});
之前问过的: 有没有公开的中国历史人物事件数据库? 其中并没有很多事件数据, sqlite数据库就有230MB. 考虑将数据范围限制在教材内, 以避免数据量过度膨胀.
源于讨论: 通过中文命名将少儿编程与核心学科结合起来 · Issue #97 · program-in-chinese/overview