長期以來，藝術與科學一直被視為兩種不同甚至相互排斥的文化。但這不是事實。檢視人類文化發(fā)展史，藝術與科學不僅不是分離與排斥的，相反，二者還存在著自然的接合性。從藝術對科學的影響這個視域而論，無論是科學家的科學思維還是科學信念都含有藝術和審美的元素，從某種意義上甚至可以說，科學的發(fā)生、發(fā)展以及成果都離不開藝術的熏染，藝術創(chuàng)造了科學，科學具有藝術的氣質(zhì)。如果從人類認知行為本身而觀，科學思維與藝術思維本來就并非截然對立的思維方式。在人類這個高級靈長類動物的大腦里，根本不存在分屬于“科學的”和“藝術的”這樣兩種不同的意識結構的情況。作為在高度復雜的環(huán)境中進化適應而獲得的大腦，自然法則和宇宙結構的特征以及早期人類與環(huán)境交互所形成的認知特性已經(jīng)在這一種系身上烙下了深深的烙印�？茖W思維與藝術思維在人類大腦中是以混沌樣態(tài)存在的。曾獲得諾貝爾生物學獎的神經(jīng)學家杰拉爾德·埃德爾曼從神經(jīng)生物學的角度探討了科學與人文之間并不存在必然分離的原理。數(shù)字藝術家——日本東京大學教授河口洋一郎利用機器生成了美術作品。河口的技法是讓美術作品在計算機中“進化”出來。盡管在計算機內(nèi)進行模擬進化是人工智能范疇內(nèi)為人熟知的領域，但作為計算機圖形制作專家，河口致力于把進化的結果表現(xiàn)為形體。1975年，河口開始對“自然界自我繁殖的螺旋結構的波動”感興趣，他利用在計算機上寫好的程序，讓圖形依據(jù)演化原理自行成長�？梢�，藝術與科學尤其是信息科學的交叉融合誕生了很多意想不到的藝術作品，開拓了科學和藝術的研究范疇。本書的作者張輝教授最初從事的是物理科學研究，其將物理學的研究心得用于高維藝術的創(chuàng)作和實踐取得了較豐碩的成果。本書既是這些高維藝術研究成果的一個總結，也是為相關專家學者繼續(xù)深入研究高維藝術創(chuàng)作奠定理論基礎。
　　人類對數(shù)據(jù)的探索在不斷發(fā)展，在數(shù)字化的當今時代，似乎一切都可以用數(shù)據(jù)表示。通過將數(shù)據(jù)抽象成可用的形式，提取出有用的規(guī)則和模型，數(shù)據(jù)科學家們致力于反映數(shù)據(jù)中體現(xiàn)出來的知識和事物的本質(zhì)。他們有著和藝術家們相同的追求，他們用數(shù)據(jù)表達、感知、探索世界。這和藝術家們對世界的探索進程有著驚人的相似，二者都反映著從表象到抽象，從描繪勾勒事物到感知事物本質(zhì)的變化，一如從古典畫派到印象畫派，從小數(shù)據(jù)時代到大數(shù)據(jù)時代。
　　小數(shù)據(jù)時代的探究方法就像是古典畫派，人們尋求一般性的固定模式，如規(guī)定好的構圖，相似的飽滿色彩，人們追求對事物表象的描述和勾勒，用代代相傳的固定畫法展現(xiàn)信仰中的神靈。大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)科學家們正猶如印象畫派藝術家們對光和色的探索一樣，試圖用數(shù)據(jù)反映最真實的本質(zhì)，尋求充分利用每一個數(shù)據(jù)的價值達到深刻的總體結論。