案发现场:FBI警探和数学家的天作之合

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原文作者: Keith Devlin, Gary Lorden
图书标签:
  • 犯罪小说
  • FBI
  • 数学
  • 推理
  • 悬疑
  • 侦探
  • 真实案例
  • 行为分析
  • 心理学
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具体描述

解密影集背后的数学,
引领百万人以全新观点看待数学

  2005年1月,《数字搜查线》这部电视犯罪影集开始上演,引起轰动。这个故事中的两个英雄人物一位数学家──查理──使用有力的数学技巧,协助哥哥唐(FBI警探)锁定并捕捉罪犯,也成为家喻户晓的人物。

  本书作者为该影集背后的数学顾问,为了回应广大听众对于「萤幕上显示的数学,是否真能解决耸人听闻的刑案?」的疑问,将影集里面FBI与CIA警探所使用的数学推论和技巧,透过本书呈现出来。果然,影集并非虚构,数学真的可以用数学来破案,甚至影集中的故事就是出自真实案例!

  ●一位连续强暴犯/杀人兇手在洛杉矶逍遥法外。该如何利用数学方程式,剖析连续犯案者在犯案地理上的模式,透过回溯犯罪地点,侦破案件?

  ●这是个真实案例。有位护士只要值班,那天就有许多病人因心脏停止跳动而死亡,而引起同事的猜测和怀疑。这是正常的偶发事件,还是蓄谋犯罪?该如何利用统计分析来看出这与偶发事件之间的显着差异,从而以统计打击犯罪?

  ●执法机关一般把注意力放在重大犯罪上,而轻忽了轻微罪行像是商店或住家盗窃这类案件。然而,若单独个人或是有组织的犯罪集团,定期犯下这类案件,累积起来也会成为引起警方高度重视的重大犯罪活动。该如何从每日发生的大量微罪案件中,辨识个人或帮派组织所犯下的群聚案件呢?

  ●如何从统计讯息上的变化,辨识出某个趋势的改变已经发生了?数学家创造出「改变点侦测」系统,不但可以侦测出棒球选手是否开使用药,也能广泛应用在恐怖攻击预测和传染病疫情监控上。

  ●麻省理工学院三位数学家选用两个大质数的乘积,作为通讯的加密金钥,成为网路通讯安全密码系统的重要基础。但若在大数目的质因数分解上得到重要突破,互联网商业系统是否将会立即崩溃,并伴随着重大的经济冲击呢?

  ●在赌场的21点游戏中,该如何透过算牌这个数学家的祕密武器,取得胜牌的优势?而赌场为了防治这些算牌者,又有什么对策防堵呢?

  《案发现场:刑警和数学家的天作之合》就像一本蕴含丰富又正确物理与化学知识的优秀科幻小说。每个案件不仅有个戏剧性故事,数学更在叙事中扮演不可忽视的关键角色。在这本书中,你将会发现数学「可以」,而且「是」被应用在打击真实的犯罪,并且捕捉真正的罪犯。

名人推荐

  洪万生(台湾数学家,国立台湾师范大学数学系退休教授)
谜团迷踪:一场跨越维度的追缉 序幕:迷雾中的第一声枪响 夜色如墨,笼罩着这座不夜城。空气中弥漫着潮湿与紧张的气息。在光线昏暗的后巷深处,一起看似普通的入室抢劫演变成了一场血腥的谋杀。受害者是一名享有盛誉的古典音乐评论家,他被发现时,家中陈设凌乱,但奇怪的是,最贵重的物品丝毫未动,唯独一张写满潦草符号的羊皮纸失踪了。 当地警方束手无策,线索中断,现场遗留的指纹和足迹也指向了毫无关联的几个人。这座城市,看似平静的表面下,早已暗流涌动。 第一章:沉默的联络人 故事的焦点很快落在了联邦调查局(FBI)的资深探员,杰克·哈珀的身上。哈珀,一个以严谨和直觉闻名的老派警探,深谙人性中的幽暗角落。他深知,这起案件绝非简单的仇杀或盗窃。那张失踪的羊皮纸,以及现场留下的某种近乎艺术般的“布局”,让他嗅到了一丝不寻常的气味。 哈珀的搭档,年轻的技术分析师艾米丽·卡特,很快从犯罪现场的数字痕迹中捕捉到了一些不易察觉的加密信息。这些信息晦涩难懂,像是某种古老的密码学遗迹,与现代通讯技术完美地融合在一起,形成了一道难以逾越的数字屏障。 第二章:数字世界的幽灵 调查进入僵局时,哈珀的直觉驱使他去寻找那些“不被看见”的人。他的目光锁定在数字安全领域的一位传奇人物——伊芙琳·里德。里德,一个曾被称为“算法女王”的数学家,多年前因一场涉及国家安全的数字泄密案而销声匿迹,隐居于一所偏远的大学图书馆深处,沉浸于对高等几何和拓扑学的研究中。 哈珀的拜访充满了试探与不信任。里德对现实世界的混乱不屑一顾,她的世界只存在于纯粹的逻辑和抽象的公式之中。然而,当哈珀向她展示那张被盗的羊皮纸照片,以及那些复杂的数字信息时,里德的眼神变了。那不是对罪犯的憎恶,而是对一个她久未触碰的、完美的“谜题”的兴奋。 “这不是随机的符号,”里德轻声说,手指轻敲着屏幕上闪烁的二进制代码,“这是一套建立在非欧几何基础上的动态密钥。它在不断地自我重构。” 第三章:逻辑与直觉的交锋 哈珀与里德的合作,是两种截然不同思维方式的碰撞。哈珀依赖经验、心理侧写和对动机的深刻洞察;而里德则将案件视为一个多变量的方程,试图用数学的精确性去解构人性的混沌。 他们追踪的线索,不再是传统的目击者或物证,而是隐藏在数据流中的“异常值”、被扭曲的时间戳,以及通过傅里叶变换揭示出的隐藏模式。他们发现,犯罪团伙似乎在利用一种极其复杂的概率模型来预测警方的行动路线,甚至预设了审讯室的潜在反应。 追捕过程中,他们遭遇了来自一个自称为“熵组织”的神秘团体的阻挠。这个组织信奉信息论的极端化,认为混乱才是宇宙的终极秩序,而人类的规则和逻辑不过是暂时的、脆弱的假象。他们通过散布精心设计的虚假信息,试图引导警方进入一个逻辑的死胡同。 第四章:高维度的陷阱 随着调查的深入,哈珀和里德发现,被盗的羊皮纸记录着一个关于“零知识证明”的古老变体,它能允许持有者在不暴露任何信息的情况下,证明自己拥有某些秘密信息。这使得罪犯能够进行完美的数字身份伪造和跨国洗钱。 在一个废弃的地铁枢纽站,哈珀和里德设计了一个圈套。他们利用里德构建的一个“反向概率模型”,故意向“熵组织”透露一个看似重大的、实则经过数学处理的错误信息。他们赌的是,对方会基于“最优解”的原则采取行动,从而暴露其物理位置。 对决在错综复杂的地下空间展开。哈珀需要用肉搏和战术思维来应对那些受过专业训练的暴徒,而里德则必须在实时环境中,破解现场复杂的电子防御系统,关闭那些可能导致大规模系统瘫痪的定时炸弹。 第五章:秩序的代价 最终,哈珀在最后关头制服了“熵组织”的头目——一位曾是顶尖密码学家、却对现有秩序彻底绝望的理想主义者。在审讯室里,面对哈珀的压力和里德冷静的逻辑分析,头目终于崩溃。他承认,他的目标并非金钱,而是想证明,人类社会赖以生存的逻辑和结构是多么的脆弱和可笑。 当所有的谜团被解开,失踪的羊皮纸被找回。但哈珀和里德都明白,这场胜利并非终结。在数字时代,只要存在信息不对称,就必然会诞生新的漏洞和更精妙的犯罪。 尾声:未完待续的方程 案件告一段落,城市恢复了表面的宁静。哈珀重新回到了他熟悉的街头巡逻,而里德则回到了她的象牙塔。然而,他们的关系已经超越了单纯的合作。哈珀开始对那些隐藏在表象之下的数学规律产生了一丝敬畏,而里德也从冰冷的数字世界中,重新体味到了人性的复杂与火花。 在里德的书桌上,多了一张来自哈珀的便条,上面画着一个她从未见过的、不规则的几何图形。下面写着:“下一个谜题,等你来解。” 宇宙的复杂性,远超任何一个单一的学科所能解释的范畴,而他们,注定要在这条边界上继续他们的探索。

著者信息

作者简介

齐斯・德福林(Keith Devlin)

  是史丹佛大学语言与资讯研究中心执行长,也是该大学的数学谘询教授。德福林拥有伦敦大学国王学院的数学学士学位(1968),以及布里斯托大学的数学博士学位(1971)。他是美国科学促进会( AAAS)会士,美国科学院的数学科学教育委员会的前委员。这一位25本书籍的作者,也一直是国家公共电台的普及节目《週末版》的固定来宾,在空中与主持人赛门(Scott Simon)对话,并以「搞数学的家伙」(the Math Guy)着称。他的月刊专栏「德福林角度」,也在美国数学协会(MAA)线上期刊MAA Online上出现。
 
盖瑞・洛顿(Gary Lorden)

  
是(位于帕萨迪纳的)加州理工学院数学系教授。他1962年毕业于加州理工学院数学系,获得学士学位,进而在1966年荣获康乃尔大学数学博士学位。他在1968年回加州理工学院任教之前,曾教过西北大学。身为数学统计学学院院士,洛顿教过从大一新生到博士生的所有阶层之统计学、机率论,以及其他数学科目。洛顿也一直担任政府机构、实验室、私人公司、以及法律事务所之顾问,专业谘询数学如何有益于前述组织之运作。多年来,他也为加州理工学院参与太空探险计画的火箭喷射实验室,提供谘询服务。他参加高度机密的研究计画,以提升政府组织(如NASA)保护国家安全的能力。洛顿是CBS电视台《数学搜查线》影集的主要数学顾问。

译者简介

洪万生

  
国立台湾师范大学数学系退休教授,推动「数学史与数学教学之关连」(HPM)的研究与教学已经届满二十年。延续数学史研究专业,将退休生涯投入数学普及活动之深耕与推广。目前除了在台湾师范大学数学系兼课开授数学史之外,也应邀在台湾大学兼授以数学小说阅读为主题的通识课程,开拓普及阅读的更多可能面向。
 
苏惠玉

  
国立台湾师范大学数学硕士。任教于台北市立西松高中,是位教学经验超过二十年的数学教师。在教学工作之余,尽力为学生更好的学习数学与数学普及而努力。自从《HPM通讯》1998年创刊以来,一直义务担任主编工作。
 
苏俊鸿

  
国立台湾师范大学数学博士。任教于北一女中,是个教学超过二十年的数学老师。专长为中国数学史及HPM,对于各种能将数学丰富面向传递给学生的作法,充满了好奇与尝试的精神。
 
英家铭

  
国立台湾师范大学数学博士。任教于台北医学大学医学人文研究所与通识教育中心,研究专长为科学史与数学史,并且对于数学与各种人类文化面向(如政治、法律、社会、宗教)的关系有很广泛的兴趣。
 
陈玉芬

  
国立台北教育大学数学教育研究所硕士。任教于新北巿立明德高中,于2013年荣获教育部教学卓越金质奖,2014年荣获台湾微软创意教师数位典藏应用奖特别奖。对于将数学融入于生活的应用与推广,有极大的兴趣。
 
刘雅茵

  
国立台湾师范大学数学硕士。任教于南科实中高中部,教学经验约六年,对于数学与教学仍有许多需要学习。期望透过更多元的进路,激发出更贴近学生的教学。
 
洪赞天

  
任职于科技公司,担任英文编审工作。美国纽约州立大学水牛城分校英文系毕业。

图书目录

推荐序

隐藏在《数字搜查线》影集背后的数字
文 / 洪万生(国立台湾师范大学数学系退休教授)

每个刑事伯的左脑中都住着一位数学家
文 / 庄仵作 (警察大学鑑识所毕,现任高雄市政府警察局侦查员)

导言  本剧英雄人物是一位数学家?

第一章    找寻热区:
犯罪地理剖绘

第二章    用统计对抗犯罪:
死亡天使的秘密

第三章    数据挖掘:
在大量资讯中找寻有意义的模式

第四章    改变点侦测:
灾难即将发生的证据何时开始浮现?

第五章    影像强化与重建:
雷金纳德・丹尼殴打事件

第六章    预测未来:
用贝氏推论搜捕逃犯

第七章    运用DNA辨识重建罪犯身分

第八章  密码的编写与破解:

解锁世上最大的金融秘密

第九章  证据有多可靠?
指纹的疑虑

第十章  新型态的战争,新型态的数学:
连结点与网络的数学

第十一章 脏弹疑云:
囚徒困境的风险分析和反恐行动

第十二章 绑马尾的金发美女:
法庭审讯里的数学

第十三章 赌场谋杀案:
利用数学来打败系统

图书序言

推荐序

两种思考进路的交织与互动
国立台湾师范大学数学系退休教授 洪万生


  《数字搜查线》(NUMB3RS)是一部空前成功的警匪主题影集,它的独特之处,在于影片中的FBI警探唐・艾普斯(Don Eppes)在主导办案时,大都依赖他的弟弟查理・艾普斯(Charlie Eppes)──一位天才数学家的协助,而得以最终破案。
    
  这本书就是试图说明数学在这部影集中所扮演的角色。它的两位作者齐斯・德福林与盖瑞・洛顿都是数学家。前者对于数学知识普及不遗余力,他的数学普及着作已有多本中译版在台问世,是一位相当受到瞩目的数学普及作家,此外他在美国加州担任许多企业公司的数学顾问。至于后者,则是本部影集编剧小组中的数学顾问。因此,由他们两位来带领数学这个「角色」出场,可说再恰当不过。
    
  尽管在本书中,作者只是从前三季的影集(共有六十一集)中选出几集来进行相关的数学之说明,然而这已足以凸显数学在支援警探唐办案时,所发挥的不可思议功能。这也难怪,因为办案与解题(problem solving)本来就颇有异曲同工之妙。更何况影集中的数学家查理总是运用(数学)建模(mathematical modelling)的方法,将刑案转换成为一个数学方法可以介入的问题。事实上,诚如作者所指出:

  无论一个特殊的数学技巧,是否真的一如我们所见查理运用般地被使用,我们相信实际上每一集都遭遇到的一件正确事情,就是查理针对唐提供给他的问题所引入的进路。他将一个议题浓缩到其本质元素,剥除不相干的东西,寻找可辨识的模式,看出是否有数学技巧可供应用(可能进行一点调整),或者──而这在许多故事集中都出现──在不可能应用任何数学的情况下,借由类比,至少确定是否有一点数学(尽管无法应用到手上案例)可以建议唐应该如何往下走。

  这种建模的能力,被德福林认为是21世纪数学教育应该培养的「创新的数学思考者」(innovative mathematical thinker)的必备素养,其能力指标内容包括:能够提出新问题,按数学方式说出构成、识别并描述问题的面貌,并能以精确的方式运用数学叙述去分析问题。
    
  因此,透过本书之说明,再配合影片情节之观赏,读者一定可以深刻体会数学建模的意义与价值。不过,作者却认为这样的期待并非本影集制作的初衷。因为「《数字搜查线》并不打算教观众数学,或甚至进行说明。它是关乎数学的娱乐节目,而且是耀眼成功的娱乐节目。本影集剧作家、研究者(数学家)以及制片,花了很大力气,在制作美国网路电视一部最受欢迎的虚构犯罪影集的架构内,让其中所涉及数学正确无误。」尽管如此,本影集制片法拉奇伉俪是看到破案情节具有「两种不同解题的人员互动之吸引力」,而得以成功说服美国派拉蒙网路电视公司制作并投入市场。
    
  这两种在方法论上可以「互补」的解题进路,其中之一如「唐进入犯罪现场,他的逻辑是出自一位经验老到刑警的街头智慧」,而在另一方面,则有查理「为这个问题带入抽象逻辑思维的专业知识」。他们两兄弟一起办案,合作无间,「让观看者得以一窥他们俩不同的进路,如何交织与互动」。而这,「或许显示数学思维与其他进路在解题时的互动,是一种非常真实世界的现象」,从而见证了吾人思维模式的多重面向,以及数学与其实用性在其中所佔有的关键地位。
    
  基于数学之实用基调,以及不希望相关知识过度冰冷及抽象,而排斥一般阅听大众裹足不前,本影集剧组在编写故事情节时,通常会考虑数学家查理是否可以运用简要的解说,让阅听人多少理解其中所涉及的数学知识。因此,我们在本影集中,就可以看到机率论、统计学、图论、赛局理论、作业研究、数论以及小波理论等应用。譬如说吧,首映的《序曲》是由真实案例改编,其故事略述如下:

  一位连续强暴犯/杀人兇手在洛杉矶逍遥法外。查理根据犯罪地点回溯以锁定兇手的住处,最后协助唐侦破这个案件。他从庭院洒水器得到灵感,以类比方式说明这个想法:你固然无法预测任意个别的水滴将会落在何处,不过如果你知道所有落下水滴的模式,你就可以回溯到洒水器的位置。利用由这些数据所导出的机率方程式(在影片中,你可以看到它曾出现在他家的黑板上),他标示出一个「热区」,让警探得以执行DNA样本的全面搜寻,而追踪到兇手。

  根据本书作者的说明,发明这个公式的,是加拿大的罗斯姆 (Kim Rossmo),他在成为数学家之前是一位警官。这个他所发明并运用数学来预测连续犯居住地点的技术,被称为地理剖绘(geographical profiling),其中所涉及的数学,主要就是机率论。
    
  除了机率论之外,统计学可说是被应用得最频繁的办案工具,而且其内容甚至只需要(大学课程被归类为最初阶的)Statistics 101就绰绰有余了。事实上,本书第二章的英文标题即是Fighting Crimes with Statistics 101。还有,在本书中,作者也花了许多篇幅,说明统计学如何应用在打击犯罪工作上。当然,统计相关的结论之所以有意义,端赖数据的多寡以及如何进行有意义的推论,因此,作者在本书中十分强调数据挖掘(第三章)及贝氏统计分析(第六章)的重要性。当然,数据挖掘(data mining)必须仰赖以下方法和工具:键接分析(link analysis)、几何群聚(geometric cluster)、软体代理、机器学习以及神经网络,而所有这些都见证了人脑与电脑一起合作的巨大威力。
    
  在寻找或锁定嫌疑犯时,除了上述的方法和工具之外,在本书中作者也介绍查理如何应用图论(graph theory,本书第十章主题)进行社群网络分析(social network analysis),来寻找罪行的背后主谋。还有,如果警探打算进一步蒐集并确认证据,那么,利用DNA分析来弥补传统的指纹採集之不足(本书第七章主题),以及小波理论(wavelet theory,参见第九章)来比对及确认指纹,则是最新颖的侦测技术。在本书第九章中,作者借由《数字搜查线》第一季〈身分危机〉的故事,说明传统的指纹比对方法,如何可能逮捕与判决无辜的人。此外,他们追溯了20世纪初开始风行的「指纹神话」,以及FBI梅菲尔案上的指纹惨败。同时,也提及FBI为了储存及比对已经超过两亿张的指纹索引图卡,必须寻求最有效率的方法,将指纹图卡进行数位化版本的编码。而FBI所选择的解决方法,就是应用小波理论这一门非常新颖的数学分支。这种源自傅立叶分析(Fourier analysis)的小波编码,会自动地在一张图像中,挑选出与我们眼睛所看到的相同特征。
    
  上一段所提及的小波理论是相当高深的数学分支,它在指纹比对上的应用,充分见证基于现实问题所建立的数学──譬如,傅立叶分析乃源自热力学问题之研究,最终一定可以在其原生地之外发现它的用途。相形之下,数论与密码学之关连就显得相当令人惊奇。先是在1976年,有两位史丹福大学研究生迪非与赫尔曼发表了〈密码学的新方向〉,在一篇里程碑论文中,他们提出一种称之为「公开金钥密码系统」(public key cryptography)的加密系统,一支用来加密,另一支用来解密。这一套系统到了隔年,由MIT的三位数学研究员里贝斯(Rivest)、夏米尔(Shamir)及艾德曼(Adleman)进一步改良,而成为目前通用的RSA系统。有关这个系统的说明,我们可以引述本书作者在第八章的说明:
在RSA方法中用来解码的私密金钥,基本上包含两个由使用者选择的大质数(借由电脑的帮助来选择──而不是从公开的质数表列中随便选,那样的话,敌人就有机会取得)。公开的加密金钥由两个质数的乘积组成。因为目前没有快速分解一个很大数目的方法,实际上几乎不可能从公开的加密金钥中来还原解码金钥。「根据」两个大质数的乘积将讯息加密(一个简单的计算工作),而以相反的分解过程来解码(一个艰难的计算工作)。

  事实上,本书第八章是基于《数字搜查线》第一季〈头号嫌疑犯〉(Prime Suspect)的故事(其中prime一词双关),对于质数之实际用途,提供了进一步的说明。
  
  质数这种纯粹无关现实、完全出自人类好奇心驱使的抽象概念,如今有了实际用途,「无用之为大用」真是让我们大开眼界。另一方面,本书所介绍的风险分析与管理(参见第十一章),是最初源自保险费的计算,目前在反恐作战中大行其道的一门学问。至于它所连结的数学则是一般人不难上手的赛局理论,有许多读者尤其是经由其最佳代言人非约翰.纳许(John Nash,《美丽境界》电影主角),而对其门道略知一二。在本书第十一章中,作者以《数字搜查线》第一季的〈脏弹疑云〉的故事为引子,从「囚徒困境」(prisoner’s dilemma)这个科普书籍的热门题材开始谈起,说明风险评估的总体目标,「就是要找出可以将总体成本最小化的行动组合,而总体成本就是行动的成本,加上採取行动之后的剩余风险」。
    
  总之,从科学普及观点来看,本书之叙事有一些非常值得注意的特色。一般来说,类似本书主题的着述,大概都会「沦落」成为影片或影集的「附属」说明书,而无法「独立」成为一个阅读对象。不过,本书两位作者都有丰富的「数学普及」经验──他们都担任数学顾问,显然需要经常对「门外汉」或「大老板」解说数学如何有用,因此如何经由影集故事说明(一个求之不得的媒介,尤其是卖座的影集)来达到普及的目的,应该是两位作者的最基本考量。事实上,他们就针对本书数学知识的「极可能」有用,提醒读者:「思考这套影集有很多方式,最正确的是,就是拿它与好的科幻小说比较:在很多案例中,《数字搜查线》对于数学在侦破犯罪的一种特别应用,是未来可能、甚至也许会发生的事情。」
    
  「科幻小说」的比喻主要关乎数学的实用面向,作者针对《数字搜查线》部分故事情节的说明,无不强调数学实用进路(包括如何建模)的不可或缺。基于此,本书无暇分享数学知识的美学或充满兴味的面向,当然也不令人意外。不过如果读者有机会观赏这一部影集,一定可以发现剧组在编写故事时,还蛮用心地在相关情节中「插播」数学的有趣面向之片段,让我们理解数学之道,除了「有用」的价值之外,「有趣」的意义也不遑多让。
    
  最后,针对中学课外读物、高中特色课程乃至于大学通识课程的需求来说,我要大力推荐本书给正在规划或设计教材的数学教师。运用影集及本书的相辅相成,读者在观赏影片之余,进一步深究相关数学的学习动机,一定可以从本书的参考与研读,而得到智性的满足。

每个刑事伯的左脑中都住着一位数学家
庄仵作 (警察大学鑑识所毕,现任高雄市政府警察局侦查员)


  「Everything is numbers」这句话是贯穿全书的精神。着名犯罪影集《数字搜查线》中的两位主角设定分别是形而下世界中,真实社会英雄──FBI探员,而另一位,则是能够窥探形而上学中世界,上帝造物编码的英雄──数学家。有关FBI警探办案的英勇与神奇,在各种电影或影集的训练下,观众们已习惯他们在萤幕中的无所不能。但是我们更重视的是,为什么影集中总是可以排除万难侦破的案件,回到现实世界是不是遥不可及?

  作者在书中巧妙以FBI探员以及数学家两个角色,来呈现真实世界中,分别居住在犯罪侦查人员左右脑中的兄弟档,也是犯罪侦查人员所需具备的两种核心人格特质:毅力以及逻辑性。由FBI探员唐所代表的勇气与毅力,是我们可见且熟知的部分。而由数学家查理所代表的推理与逻辑,则是打破熟悉的动作角色,以数据资料配合逻辑分析,使犯罪侦查的突破更加贴近真实,并且能使犯罪侦查中所有的资料,能成为进入司法程序后的判决依据。
    
  当真实世界有刑事案件发生时,犯罪侦查人员首先必须针对案情解构并分析,以有限的资料捕捉这个案件中犯嫌的可能动机、生活背景、作案工具、逃逸路线、销赃管道等生活行为要素,套入刑事伯脑海中依长年经验所建构,并依地域案类个不同的犯罪学模型进行研判,而这整组机密的模拟程序,都在本书中被数学家使用数学公式归纳的演绎方式鲜活地表达出来了!

  现今犯罪侦查技术中,不论是利用数学来预测连续犯居住出没地的地理分析技术,追踪人与人、事件与事件、地点与地点、组织与组织之间的键接分析,影像强化与重建,以机率的数值验证使DNA物证取代指纹成为人别鑑定王牌等等,都是现行并成熟的侦查与鑑识技术。本书以戏剧性的角色将犯罪侦查人员的左脑与右脑分层演出,再以浅显易懂的数学解说,使读者能立即进入资深犯罪侦查人员数十年的经验模型中,并令读者迅速明了某些物证在司法判决中能具有绝对认定或排除的原因,是一本配上一杯好茶,便能够轻松看、认真学的好书 !

图书试读

第二章  用统计学入门课对抗犯罪 (节录)
 
死亡天使
 
1996年,克丽斯汀.吉伯特(Kristen Gilbert),一位三十三岁的离婚妈妈,有两个分别为七岁和十岁的儿子。她是麻州北汉普顿退伍军人事务医疗中心C病房的护士,在医院同事间有良好的声誉。有很多次,她是第一个注意到病人心跳停止、按下紧急钮唿叫急救小组的护士。她总是很冷静,管理病人尽职又有效率。有时候她在急救小组到达之前,就会先给病人注射刺激心脏的肾上腺素,试图让心脏重新跳动。这种方法偶尔能救回病人的生命,其他护士帮她取了个绰号:死亡天使。
 
但在同一年,有三名护士向医院当局表达她们日渐滋生的疑问,有些事情不太对劲。她们觉得在那个特别的病房,有太多病人因为心脏停止跳动而死亡。同时,肾上腺素也好几次出现原因不明的短缺。她们开始担心,是不是吉伯特一开始就给病人大量的肾上腺素,导致他们心脏病发。如此一来,她便能扮演拯救他们的英雄角色,「死亡天使」这个绰号现在听起来,比最初的意义还更为贴切。
 
医院进行了调查,但没有发现任何不寻常的事。特别的是,他们说那个病房的心脏病死亡率,和其他退伍军人医院大致上相同。然而医院员工依旧心存怀疑,无法认同第一次的调查结果。后来,医院又展开了第二次的调查,这次邀请一位专业的统计学家,即麻州大学的史蒂芬.盖尔巴哈(Stephen Gehlbach),他仔细审查了这个病房病人心脏停止跳动和死亡的数目。基于盖尔巴哈分析的结果,1998年联邦检察官办公室决定召开大陪审团,听取指控吉伯特的证词。
 
部分证词是她被指控的动机。除了追求警报声响和急救过程的兴奋感,还加上她承认拯救病患会带给人英勇搏斗的感觉,这被暗指她想让也在医院工作的男友,对她留下深刻印象。此外,她是能接触到肾上腺素的人。但没有任何人看过她给予病人致命的注射,因此针对她的指控都只是纯粹引人联想的间接证据。虽然涉及的病患多半是中年男性,并非潜在的心脏病患者,但他们的发病很可能是正常的偶发事件。因此,控告吉伯特犯下连续杀人罪的决定性因素,正是盖尔巴哈的统计分析。

用户评价

评分

这本书的名字真是太抓人眼球了,《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》。光是这个书名,就足以勾起我极大的好奇心。想象一下,一个在现场勘查、直觉敏锐的FBI警探,面对着一个可能只活在数字和公式里的数学家,他们之间会碰撞出怎样惊人的火花?“天作之合”这个词更是暗示了他们之间非凡的默契与互补。我猜想,这本书不会仅仅是简单的破案故事,更可能是一次关于智慧、逻辑与人性的深度探索。我期待着看到,当冰冷的犯罪现场遇上严谨的数学逻辑,那些隐藏在蛛丝马迹中的真相,将如何被层层剥开。这种跨领域的结合,让我觉得这本书拥有着打破常规的潜力,它可能不仅仅吸引犯罪小说爱好者,也会让那些对科学、对逻辑思维感兴趣的读者眼前一亮。我会好奇,他们第一次见面会是什么情景?是充满敌意还是互相试探?数学家会不会觉得警探的思维过于跳跃,而警探会不会觉得数学家过于古板?这种人设上的巨大差异,往往是制造戏剧冲突和角色魅力的绝佳土壤。我已经在脑海中构思了无数个场景,期待着书中能够一一呈现。

评分

光是《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》这个书名,就足以让我产生无数的遐想。我一直对那些能够将看似不相关的领域巧妙结合在一起的故事充满兴趣。FBI警探,他们的世界是充满了紧张、危险和人性的较量,他们的决策往往关乎生死。而数学家,他们的世界是抽象的、逻辑的、精确的,他们追求的是普适性的真理。我非常好奇,当这两个世界碰撞在一起时,会产生怎样的火花?是警探的直觉与数学的理性相互印证,还是彼此之间产生冲突?我设想,当案件陷入僵局时,数学家可能会通过分析犯罪现场的统计数据,发现一些警探忽略的规律;而警探则会凭借自己对人性的理解,为数学家提供更为具体的调查方向。这种“天作之合”般的配合,让我对书中的情节充满了期待。我希望作者能够深入挖掘这种跨界合作的可能性,展现出智慧碰撞的魅力。

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读《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》的感受,就像是在经历一场思维的盛宴。这本书不仅仅在讲故事,它还在不断地挑战我的认知边界。警探的直觉、经验和对人性的洞察,与数学家的逻辑、分析和对模式的识别,这两种截然不同的思维方式在书中相互碰撞、融合,激发出令人惊叹的火花。我会被书中描绘的案发现场细节所吸引,那些血迹、痕迹、证物,在警探眼中是破案的线索,而在数学家眼中,可能又是需要被量化、被分析的数据点。这种视角上的转换,让我重新审视了我们周围的世界,原来很多看似混乱无章的事物,背后都隐藏着可以被理解的规律。我特别欣赏作者在处理数学部分时的严谨,它并非为了炫技而生搬硬套,而是与情节发展紧密结合,成为推动故事前进不可或缺的一部分。这种将科学的严谨与艺术的想象力完美结合的尝试,让这本书充满了独特的魅力。

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《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》这个名字,简直就是给我打开了一个全新的想象空间。我一直在寻找那种能够打破常规、带来惊喜的图书,而这本书,似乎正是我一直在等待的。传统的犯罪小说,我们通常会看到经验丰富的侦探,凭借着敏锐的直觉和对人性的洞察来破案。但是,当一个数学家介入进来,那将会是怎样一番景象?我猜想,他可能会用一种我们从未想过的方式来分析证据,比如,他可能会从受害者死亡的时间差中,计算出一种潜在的规律;他可能会从现场的痕迹中,分析出一种统计学上的异常;他甚至可能利用复杂的算法,来预测凶手的逃跑路线。这种将抽象的数学理论,应用于充满不确定性的犯罪现场,想想就觉得刺激。我期待着,这本书能够让我看到,科学的严谨与犯罪现场的混乱之间,也能产生如此奇妙的联系。

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我对《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》这本书最期待的部分,就是看数学家如何用他的专业知识,在犯罪现场找到那些连经验丰富的警探都可能忽略的关键线索。想象一下,一个复杂的案件,可能涉及复杂的概率、统计学模型,甚至是某种加密信息,而这些恰恰是数学家擅长的领域。他或许能从看似杂乱无章的数据中,找出隐藏的模式;他或许能通过精密的计算,推断出凶手的作案概率和行为轨迹;他甚至可能从一个微小的数学错误中,揭示出整个骗局的破绽。这不仅仅是“破案”,更像是一场智慧的较量,一场用科学方法对抗犯罪的史诗。我设想,当警探一筹莫展时,数学家会不会不经意间说出的一句看似无关紧要的数学概念,却突然点亮了警探的思维,让他看到新的方向?这种“灵光一闪”的瞬间,往往是这类故事中最令人兴奋的桥段。我希望作者能够深入挖掘数学在刑侦领域的应用,而不是停留在表面,让我真切地感受到数学的力量,感受到智慧的魅力。

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当我看到《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》这个书名时,我脑海中立刻浮现出无数个画面。这不仅仅是一个关于破案的故事,更是一个关于人与人之间奇妙连接的故事。FBI警探,他们是经验丰富、洞察敏锐的战士,他们熟悉罪犯的心理,了解人性的黑暗面,他们的工作充满了危险和不确定性。而数学家,他们是逻辑的信徒,是数字的艺术家,他们的世界是清晰、精确、有条理的。我迫不及待地想知道,是什么样的案件,能够让他们这两个截然不同的人走到一起,成为“天作之合”?是案件本身的复杂性,需要两种截然不同的思维方式来解决?还是命运的安排,让他们在某个时刻,因为某个原因,不得不产生交集?我希望作者能够深入描绘他们从陌生到熟悉,从怀疑到信任,最终默契配合的过程。这种角色之间的成长和变化,往往比案件本身更能打动人心。

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《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》这本书,真的让我看到了“跨界合作”的极致魅力。我一直认为,最精彩的故事往往发生在不同领域的人们因为某个共同的目标而走到一起的时候。这本书恰恰做到了这一点。一位在血腥罪案现场游刃有余的FBI警探,他的世界充满了人性的善恶、动机的纠葛,以及瞬间的判断。而另一位,则是在枯燥的数字海洋中遨游的数学家,他的世界是抽象的公式、严谨的推导,以及对规律的执着。我很好奇,当这两个世界的“规则”碰撞在一起时,会发生什么?是互相排斥,还是相互启发?我猜想,警探会带着数学家走进他熟悉的世界,让他感受现实的复杂与残酷,而数学家则会用他的逻辑和数据,为警探提供全新的破案视角。这种“互补”,正是“天作之合”的精髓所在。我期待着看到,当警探的经验与数学家的智慧相结合时,那些看似无解的谜团,是否会迎刃而解。这种合作,不仅仅是能力的叠加,更是思维方式的升华。

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当我第一次看到《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》这个书名时,我脑海里就立刻充满了画面感。这不仅仅是一个关于犯罪破获的故事,更是一个关于智慧、逻辑与人性的奇妙碰撞。FBI警探,他们的世界充满着瞬息万变的现场,充斥着人性的复杂和情绪的波动,他们的决策往往需要经验和直觉的支撑。而数学家,他们的世界则是抽象的符号、严谨的公式和不变的逻辑,他们追求的是绝对的精确和可证实的真理。我特别期待看到,当这两种截然不同的思维模式,在同一个案件中相遇时,会产生怎样的化学反应。是警探的经验为数学家提供了现实的参照,使得他的理论不再是空中楼阁?还是数学家的逻辑分析,为警探拨开了迷雾,找到了那些被直觉忽略的关键线索?这种“天作之合”的设定,让我对书中角色的互动和案件的解决方式充满了无限的想象。

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刚翻开《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》,我就被它独特的叙事风格所吸引。作者似乎并没有急于将我抛入血腥的案发现场,而是先用一种近乎诗意的笔触,描绘了两个主角截然不同的生活环境和思维方式。一个是在充满压迫感、瞬息万变的犯罪现场摸爬滚打的FBI精英,他的世界是肉眼可见的证据、是人性的复杂、是压力的极限。另一个则是在宁静的象牙塔中,与抽象的符号和精密的模型为伍的数学天才,他的世界是逻辑的严谨、是规律的探寻、是数字的优雅。作者巧妙地将这两条看似平行却又注定交汇的线索编织在一起,让我深刻感受到他们各自的孤独与执着。这种铺垫,不仅仅是为了塑造角色,更是为了在后续情节展开时,让读者能够更清晰地理解他们之间为何能产生如此奇妙的“天作之合”。我能感受到作者在刻画这两个角色时所付出的心思,他们不是扁平的符号,而是有血有肉、有思想有情感的个体。我迫不及待地想知道,是什么样的案件,又是什么样的契机,让他们这两个世界的人不得不走到一起,共同面对未知的挑战。这种期待感,让阅读的过程充满了悬念和惊喜。

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这本书的书名——《案发现场:FBI警探和数学家的天作之合》,就像是为我量身定做的一样。我一直对那些能够将看似毫不相关的元素巧妙融合在一起的故事深感着迷。犯罪小说本身就充满了悬念和逻辑的较量,而在此基础上加入数学家的视角,无疑为故事注入了更深层次的理性与精准。我能够想象,在紧张刺激的追捕和推理过程中,数学家是如何用他的算法、模型,将零散的信息串联起来,找出案件的真相。他或许能从凶手的作案时间和间隔中推断出他的心理状态,或许能通过对概率的分析,预测凶手的下一步行动。这种“用数学来破案”的概念,让我觉得既新颖又充满了吸引力。我渴望看到,当冰冷的数据和严谨的逻辑,与警探的直觉和经验碰撞时,会产生怎样的化学反应。这不仅仅是一场智力游戏,更是一次对人类认知极限的探索。

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