probabil că toți am avut acea întrebare pe care ne — am pus-o nouă și profesorilor noștri din nou și din nou în școală sau universitate – „la ce naiba o voi folosi?”. Mai ales în clasa de matematică în timp ce studiază derivate și integrale. Și, după cum știm, este întotdeauna foarte dificil să studiem lucruri pe care nu le găsim practice sau utile. De aceea voi încerca să descopăr un pic din misterul din spatele acestor lucruri ciudate de matematică și cel puțin parțial să răspund la întrebarea unde se folosește calculul.

practic, calculul se ocupă de modificările unei variabile în raport cu cealaltă. A fost dezvoltat pentru a înțelege cantitățile în continuă schimbare, de exemplu — viteza. Puteți găsi cu ușurință viteza medie a sistemului împărțind pur și simplu schimbarea distanței în timp schimbarea s-a întâmplat, dar ce zici de viteza instantanee? De exemplu, la 45 de minute și 12 sec? Diviziunea nu mai are sens aici pentru că obțineți 0m/0s. și atunci calculul vine la ajutor. Nu voi extinde calculele și logica din spatele calculului, dar la sfârșitul articolului, există puține linkuri către resursele pe care le-am găsit utile atunci când studiez.

deci, există scurta mea introducere în zonele în care se utilizează calculul.

1. Inginerie structurală

calculul este utilizat pe scară largă pentru calcularea pierderilor de căldură ale clădirii, a suprafețelor și a maselor de structuri geometrice dificile, pentru minimizarea sau maximizarea suprafețelor structurilor proiectate (f.e. pentru a găsi pierderea de căldură a căldurii în timpul zilei, tot ce trebuie să faceți este să creați un grafic (pierderea de căldură vs.Timp) și să calculați aria de sub curbă folosind integral).

structurile ca în imaginea din stânga (Opera din Sydney) sunt realizate cu o serie de cochilii care sunt interconectate și susținute de beton. Deci, densitatea fiecărei cochilii poate fi diferită. Prin urmare, este mai dificil să se găsească densitatea totală a structurii. Și aici se poate aplica calculul — folosim calculul vectorial pentru a calcula masa totală.

arhitecții folosesc, de asemenea, calculul integral pentru a calcula cantitatea de materiale necesare construcției și tipul de sisteme de sprijin necesare pentru a preveni prăbușirea construcțiilor.

chiar și Turnul Eiffel a fost construit cu calcul în minte, concentrându-se exclusiv pe rezistența vântului. Și Gustav Eifel a fost foarte mândru de munca sa, care a rezultat din calcule matematice, așa cum a spus el:

„acum, la ce fenomen a trebuit să dau o preocupare principală în proiectarea turnului? A fost rezistență la vânt. Ei bine, atunci! Consider că curbura celor patru muchii exterioare ale monumentului, care este așa cum a dictat calculul matematic că ar trebui să fie (…) va da o mare impresie de forță și frumusețe, pentru că va dezvălui ochilor observatorului îndrăzneala designului în ansamblu.”

2. Finanțe

ca să fiu sincer, am fost puțin surprins să aflu cât de larg este calculul utilizat în finanțe. Există chiar și manuale și cursuri separate pentru asta (f.E. un curs de calcul financiar de profesorul Oxford Alison Etheridge). Este utilizat pentru a defini surplusul consumatorului, surplusul producătorului și punctele de echilibru. În banca de investiții ajută la găsirea riscului portofoliului bancar, a mandatului bancar și multe altele, inclusiv valoarea teoretică a opțiunilor în stil European, folosind ecuația Black-Scholes.

cu referire la prezentarea Moody ‘ s „utilizarea calculului în optimizarea portofoliului bancar și alocarea capitalului”:

Da, calculul este foarte util în viața reală.

calcul:

1. Ne oferă rezultate utile

2. Ne permite să luăm decizii importante și să întreprindem acțiuni specifice

3. Ne învață o abordare deductivă și analitică a rezolvării problemelor … și a vieții.

dacă aveți mai mult interes pentru numere, puteți găsi aici câteva exemple specifice (deși cred simplificate) de aplicare a calculului în finanțe.

3. Jocuri Video

și în cele din urmă — cine nu iubește jocurile? Probabil mai mult decât calculul, dar, de fapt, aceste două sunt foarte strâns legate.

există o mulțime de lucrări științifice scrise despre metodele de calcul utilizate pentru crearea jocurilor video. Este utilizat pentru simularea fluidelor, redarea fotorealistă și anti-aliasing. Rutinele de iluminare / umbrire pentru motoarele grafice utilizează, de asemenea, calculul.

din păcate, nu mă consider suficient de competent pentru a analiza mai detaliat lucrarea menționată anterior, dar dacă sunteți, iată câteva lucrări despre metodele specifice utilizate pentru jocurile video bazate pe calcul:

• armonici sferice stupide (Sh) trucuri
• Iradianță eficientă cartografiere normală
• un Solver Fluid simplu bazat pe FFT

* * **

de asemenea, nu trebuie să uitați utilizarea largă a calculului în domenii mai specifice, cum ar fi fizica, chimia, modelarea științifică (mai multe despre asta în această mare discuție TEDx) și biologia. Deși acestea pot părea departe de viața noastră de zi cu zi, ele o afectează foarte mult.

și la urma urmei — este timpul (de fapt, a fost mult timp în urmă) să nu mai plângeți despre lucrurile matematice pe care le-ați studiat, care nu sunt utile în viața de zi cu zi. Matematica se referă la logică, gândire ieșită din cutie și creativitate și pun pariu că nu pui niciodată la îndoială relevanța lor în viață.

****