valószínűleg mindannyian feltettük magunknak és tanárainknak újra és újra az iskolában vagy az egyetemen azt a kérdést: “Mi a fenére fogom használni?”. Különösen a matematikai osztályban, miközben deriváltakat és integrálokat tanul. És mint tudjuk, mindig nagyon nehéz olyan dolgokat tanulmányozni, amelyeket nem találunk praktikusnak vagy hasznosnak. Ezért megpróbálom feltárni egy kicsit a furcsa matematikai dolgok mögött rejlő rejtélyt, és legalább részben megválaszolni azt a kérdést, hogy hol használják a kalkulust.

alapvetően a kalkulus az egyik változó változásaival foglalkozik a másikhoz képest. Úgy fejlesztették ki, hogy megértsék a folyamatosan változó mennyiségeket, például a sebességet. Könnyen megtalálhatja a rendszer átlagos sebességét, ha egyszerűen elosztja a távolság változását az idő múlásával, de mi a helyzet az azonnali sebességgel? Például 45 perc és 12 másodperc alatt? Az osztásnak itt már nincs értelme, mert 0m/0-t kapsz.és ez az, amikor a kalkulus segítséget nyújt. Nem fogom bővíteni a számítások és a logika mögött kalkulus, de a végén a cikk, van néhány link a források találtam hasznos, ha tanul.

tehát van egy rövid bevezetésem azokról a területekről, ahol a kalkulust használják.

1. Szerkezeti tervezés

a kalkulust széles körben használják az épület hőveszteségének, a nehéz geometriai formaszerkezetek területeinek és tömegeinek kiszámításához, a tervezett szerkezetek területeinek minimalizálásához vagy maximalizálásához (pl. ahhoz, hogy megtalálja a hőveszteség a nap folyamán mindössze annyit kell tennie, hogy hozzon létre egy grafikont (hőveszteség vs.idő), és kiszámítja a terület alatt a görbe segítségével integrál).

a bal oldali képen látható szerkezetek (Sydney Operaház) számos, egymással összekapcsolt és betonnal alátámasztott kagylóval készülnek. Tehát az egyes héjak sűrűsége eltérhet. Ezért nehezebb megtalálni a szerkezet teljes sűrűségét. Itt lehet alkalmazni a kalkulust — vektorszámítással számítjuk ki a teljes tömeget.

az építészek integrálszámítást is használnak az építéshez szükséges anyagok mennyiségének és az építmények összeomlásának megakadályozásához szükséges tartórendszerek típusának kiszámításához.

még az Eiffel-torony is a kalkulus szem előtt tartásával készült, kizárólag a szélállóságra összpontosítva. Gustav Eifel pedig nagyon büszke volt a matematikai számításokból eredő munkájára, mint mondta:

“nos, milyen jelenségre kellett elsődleges figyelmet fordítanom a torony megtervezésekor? Légellenállás volt. Hát akkor! Úgy vélem, hogy az emlékmű négy külső szélének görbülete, ahogyan azt a matematikai számítások előírják ( … ), az erő és a szépség nagy benyomását kelti, mert a megfigyelő szemében feltárja a terv egészének merészségét.”

2. Pénzügy

hogy őszinte legyek, kicsit meglepődtem, hogy megtudtam, milyen széles körben használják a kalkulust a pénzügyekben. Vannak még külön tankönyvek és tanfolyamok, hogy (f. e. a kurzus a pénzügyi kalkulus Oxford professzor Alison Etheridge). A fogyasztói többlet, a termelői többlet és az egyensúlyi pontok meghatározására szolgál. A befektetési banki tevékenységekben a Black-Scholes egyenlet segítségével segít megtalálni a banki Portfólió kockázatát, a banki megbízást és még sok mást, beleértve az európai stílusú opciók elméleti értékét is.

hivatkozással a Moody ‘ s “a kalkulus használata a banki Portfólióoptimalizálásban és a Tőkeallokációban “című előadására”:

igen, a kalkulus nagyon hasznos a való életben.

kalkulus:

1. Hasznos eredményeket nyújt

2. Lehetővé teszi számunkra, hogy fontos döntéseket hozzunk és konkrét lépéseket tegyünk

3. Deduktív és analitikus megközelítést tanít nekünk a problémamegoldáshoz …és az élethez.

ha nagyobb érdeklődést mutat a számok iránt, itt találhat néhány konkrét (bár azt hiszem, egyszerűsített) példát a számítás alkalmazására a pénzügyekben.

3. Videojátékok

és végül — ki nem szereti a játékot? Valószínűleg több, mint kalkulus, de valójában ez a kettő nagyon szorosan kapcsolódik egymáshoz.

rengeteg tudományos közleményt írtak a videojátékok készítéséhez használt számítási módszerekről. Folyadékok szimulálására, fotorealisztikus megjelenítésre és anti-aliasingra használják. A grafikus motorok világítási/árnyékolási rutinjai kalkulust is használnak.

sajnos nem tartom magam elég kompetensnek ahhoz, hogy részletesebben elemezzem a korábban említett papírt, de ha igen, itt van néhány cikk a számításon alapuló videojátékok konkrét módszereiről:

• hülye Gömbharmonikusok (Sh) trükkök
• hatékony besugárzás normál leképezés
• egyszerű Folyadékmegoldó az FFT alapján

* * **

továbbá nem szabad elfelejtenünk a kalkulus széles körű használatát olyan konkrét területeken, mint a fizika, a kémia, a tudományos modellezés (erről bővebben ebben a nagyszerű TEDx-beszélgetésben) és a biológia. Bár ezek távolinak tűnhetnek a mindennapi életünktől,nagyban befolyásolják.

és végül is — itt az ideje (sőt, ez volt a régen), hogy hagyja abba a sírás minden a matematikai dolgokat, amit tanult, hogy nem hasznos a mindennapi életben. A matematika a logikáról, a dobozon kívüli gondolkodásról és a kreativitásról szól, és fogadok, hogy soha nem kérdőjelezed meg a jelentőségüket az életben.

****