vi hadde sannsynligvis alle det spørsmålet vi spurte oss selv og våre lærere om og om igjen på skolen eller universitetet — «hva i helvete skal jeg bruke det til?». Spesielt i matematikklassen mens du studerer derivater og integraler. Og som vi vet er det alltid veldig vanskelig å studere ting som vi ikke finner praktisk eller nyttig. Det er derfor jeg vil prøve å avdekke litt av mysteriet bak denne merkelige matte ting og i det minste delvis svare på spørsmålet om hvor er kalkulus brukt.
i Utgangspunktet omhandler kalkulus endringer av en variabel i forhold til den andre. Den ble utviklet for å forstå kontinuerlig skiftende mengder, for eksempel-hastighet. Du kan enkelt finne gjennomsnittshastigheten til systemet ved å dele endringen i avstand over tid endringen skjedde, men hva med øyeblikkelig hastighet? For eksempel, på 45 minutter og 12 sek? Divisjon er ikke lenger fornuftig her fordi du får 0m / 0s. Og dette er når kalkulus kommer til hjelp. Jeg vil ikke utvide beregningene og logikken bak kalkulus, men i slutten av artikkelen er det få lenker til ressursene jeg fant nyttig når jeg studerte.
så det er min korte introduksjon til områder der kalkulator brukes.
1. Konstruksjonsteknikk
Kalkulus er mye brukt for å beregne bygningens varmetap, områder og masser av vanskelige geometriske form strukturer, for å minimere eller maksimere områder av designede strukturer (f.eks. for å finne varmetapet av varme i løpet av dagen, trenger du bare å lage en graf (varmetap vs tid) og beregne området under kurven ved hjelp av integral).
strukturene som på bildet til venstre (Sydney Opera House) er laget med en rekke skall som er sammenkoblet og støttet av betong. Så, tettheten til hvert skall kan variere. Derfor er det vanskeligere å finne den totale tettheten av strukturen. Og det er her kalkulus kan brukes-vi bruker vektorkalkulator til å beregne totalmassen.
Arkitekter bruker også integrert kalkulator for å beregne mengden materialer som trengs for bygging og typen støttesystemer som kreves for å hindre at konstruksjoner kollapser.
Selv Eiffeltårnet ble konstruert med kalkulus i tankene, med fokus utelukkende på vindmotstand. Og Gustav Eifel var veldig stolt av sitt arbeid som resulterte fra matematiske beregninger, som han sa:
«Nå til hvilket fenomen måtte jeg gi primær bekymring i utformingen Av Tårnet? Det var vindmotstand. Vel da! Jeg mener at krumningen av monumentets fire ytterkanter, som er som matematisk beregning diktert det skal være (…) vil gi et godt inntrykk av styrke og skjønnhet, for det vil avsløre for øynene til observatøren dristighet av design som helhet.»
2. Finans
for å være ærlig var jeg litt overrasket over å finne ut hvor mye kalkulus brukes i finans. Det er til og med separate lærebøker og kurs for det (f. E. Et Kurs I Finansiell Kalkulator Av Oxford Professor Alison Etheridge). Det brukes til å definere forbrukeroverskudd, produsentoverskudd og likevektspunkter. I investeringsbank hjelper det med Å finne Bankporteføljerisiko, Bankmandat og mye mer, inkludert den teoretiske verdien Av europeiske alternativer, ved Hjelp Av Black-Scholes–ligningen.
med henvisning Til presentasjonen Av Moody ‘ S «Bruk Av Kalkulus i Bankporteføljeoptimalisering og Kapitalallokering»:
Ja, Kalkulator er veldig nyttig i virkeligheten.
Kalkulus:
1. Gir oss nyttige resultater
2. Tillater oss å ta viktige beslutninger og ta bestemte handlinger
3. Lærer oss en deduktiv og analytisk tilnærming til problemløsning …og livet.
hvis du har mer interesse for tall, kan du finne noen spesifikke (selv om jeg antar forenklet) eksempler på kalkulasjonsprogram i finans her.
3. Videospill
og til slutt-hvem elsker ikke spill? Sannsynligvis mer enn kalkulator, men faktisk er disse to veldig nært beslektet.
det er nok av vitenskapelige artikler skrevet på kalkulus metoder som brukes for å lage videospill. Den brukes til å simulere væsker, fotorealistisk gjengivelse og anti-aliasing. Belysning / skyggelegging rutiner for grafikkmotorer også bruke kalkulus.
Dessverre anser Jeg Meg Ikke for å være kompetent nok til å analysere papiret nevnt før mer detaljert, men hvis du er, her er noen papirer på de spesifikke metodene som brukes til videospill basert på kalkulator:
- Dumme Sfæriske Harmoniske (SH) Triks
- Effektiv Irradians Normal Kartlegging
- En Enkel Fluid Solver basert PÅ FFT
* * **
Også, du skal ikke glemme den brede bruken av kalkulator på mer spesifikke områder som fysikk, kjemi, vitenskapelig modellering (mer om det i denne store TEDx-talen) og biologi. Selv om disse kan virke langt borte fra hverdagen, påvirker de det sterkt.
og tross alt — det er på tide (faktisk var det for lenge siden) å slutte å gråte alt om matte ting du har studert som ikke er nyttig i hverdagen. Math handler om logikk, tenker ut av boksen, og kreativitet, og jeg vedder på at du aldri spørsmålet deres relevans i livet.
****