Сочинение на тему Применение математики в разных областях

Введение

В 18 веке математика уже стала частью современной науки. Математика начинает развиваться очень быстро из-за ее введения в школы. Поэтому у каждого есть шанс выучить основные основы математики. В 21 веке математика используется в робототехнике, в космических исследованиях, в спорте, в биологическом расчете, в области информационных технологий и т. Д. Даже те, кто страдает от связанных с математикой тревог или фобий, не могут избежать своего повседневного присутствия в их жизни. От дома до школы, до работы и мест между ними – математика повсюду.

Независимо от того, используете ли вы измерения в рецепте или решаете, будет ли полбак газа достигать места назначения, мы все используем математику. Поэтому для учителей и родителей неохотно изучающих математику хорошая идея использовать примеры из реальной жизни, чтобы зажечь искру практического интереса.

Математика в школе и на работе

Студенты не могут избежать математики. Большинство принимают это каждый день. Тем не менее, даже на уроках истории и английского языка им может понадобиться немного узнать математику. Независимо от того, просматриваете ли вы временные промежутки десятилетий, веков или эпох или рассчитываете, как они приведут этот B на английском языке к A, им понадобятся некоторые базовые математические навыки. Работа в бизнесе и финансах может потребовать глубоких знаний о том, как читать отчеты о прибылях и убытках или как расшифровывать анализ графиков.

Однако даже почасовые работники должны знать, точно ли их рабочее время, умноженное на ставку оплаты, соответствует их зарплате.

Математика в финансах

Многие математические и статистические приложения еще предстоит улучшить, чтобы учесть внутренние сложности в области финансов и смежных областях. Многие статистические тесты, по-видимому, недостаточно различают.

Например, статистические тесты обычно не противоречат гипотезе случайного блуждания по ценам. Несомненно, что требуется больше работы, чтобы справиться с большими эффектами шума в анализе финансовых временных рядов. Ряд других аспектов, по-видимому, требует работы, таких как допущение, что участники действуют рационально и стремятся максимизировать отдачу. Работа над нейронной психологией и поведенческими финансами может помочь обеспечить значительную проницательность и прогресс в мышлении. Несомненно, что если все вышеперечисленное будет включено в процесс моделирования, потребуется более высокий уровень математики, чтобы иметь дело с такими аспектами, как «реальные» участники рынка, идеи случайных прогулок, взаимозависимости рынка, корреляции и так далее. Туларам Г. А. (2013). Математика в финансах и экономике: важность обучения навыкам математического мышления высшего порядка в области финансов. Электронный журнал бизнес-образования и стипендии обучения, 7 (1), 43-73.

Математика в материаловедении

Материаловедение связано с синтезом и производством новых материалов, модификацией материалов, пониманием и прогнозированием свойств материала, а также развитием и контролем этих свойств в течение определенного периода времени. До недавнего времени материаловедение было в первую очередь эмпирическим исследованием в металлургии, керамике и пластике. Сегодня это огромный растущий объем знаний, основанных на физических науках, технике и математике. Например, математические модели становятся достаточно надежными в синтезе и производстве полимеров. Некоторые из этих моделей основаны на статистике или статистической механике, а другие основаны на уравнении диффузии в конечном или бесконечномерном пространстве.

Более простые, но более феноменологические модели полимеров основаны на механике сплошных сред с добавленными терминами для учета ‘памяти. Стабильность и уникальность решений являются важными вопросами для материаловедов. Математика все еще отсутствует даже для этих более простых моделей. Еще одним примером является изучение образования трещин в материалах. Когда однородное упругое тело подвергается высокому давлению, образуются трещины. Где и как возникают трещины, как они развиваются и когда они разветвляются на несколько трещин – это вопросы, которые все еще исследуются.

Математика в биологии

Математические модели также появляются в биологических и медицинских науках. Например, в физиологии, рассмотрим почку. Миллион крошечных трубок вокруг почки, называемых нефронами, предназначен для поглощения соли из крови в почке. Они делают это путем контакта с кровеносными сосудами посредством транспортного процесса, в котором осмотическое давление и фильтрация играют роль. Биологи определили ткани и вещества организма, которые участвуют в этом процессе, но точные правила этого процесса только едва поняты. Простая математическая модель почечного процесса проливает некоторый свет на образование мочи и на решения, принимаемые почками, например, выводить ли, например, большой объем разбавленной мочи или небольшой объем концентрированной мочи. Более полная модель может включать в себя PDE, стохастические уравнения, динамику жидкости, теорию упругости, теорию фильтрации и теорию управления и, возможно, другие инструменты.

К другим темам физиологии, где недавние математические исследования уже достигли определенного прогресса, относятся динамика сердца, динамика кальция, слуховой процесс, клеточная адгезия и подвижность (жизненно важны для физиологических процессов, таких как воспаление и заживление ран) и биологические жидкости. Другие области, в которых математика готова добиться значительного прогресса, включают процесс роста в целом и эмбриологию в частности, передачу сигналов в клетках, иммунологию, возникающие и вновь возникающие инфекционные заболевания, а также экологические проблемы, такие как глобальные явления в растительности, моделирование группирования животных и человеческого мозга.

Математика в цифровых технологиях

Математика мультимедиа охватывает широкий спектр областей исследований, которые включают в себя компьютерное зрение, обработку изображений, распознавание речи и понимание языка, автоматизированное проектирование и новые способы создания сетей. Математические инструменты в мультимедиа могут включать в себя случайные процессы, марковские поля, статистические закономерности, теорию решений, PDE, численный анализ, теорию графов, графические алгоритмы, анализ изображений и вейвлеты, и многие другие. Компьютерное проектирование становится мощным инструментом во многих отраслях. Эта технология является потенциальной областью для исследований математиков. Будущее Всемирной паутины (www) будет зависеть от разработки многих новых математических идей и алгоритмов, и математики должны будут разрабатывать все более безопасные криптографические схемы и, таким образом, новые разработки из теории чисел, дискретной математики, алгебраической геометрии и динамической системы, а также другие области.

Математика в армии