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聽說數學一無是處?從SNS到電影CG一旦缺少數學將無法實現

聽說數學一無是處?從SNS到電影CG一旦缺少數學將無法實現

Posted March. 02, 2017 07:12   

Updated March. 02, 2017 07:24

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“沒有趣味可言”“學了要用在何處?也不是入學考試的必要工具”…。在韓國數學早已成爲類似受氣包兒這樣的角色。

 但是數學不僅在韓國、在幾乎所有的國家中都是最重要的科目。在數學界有這一一句話,數學是可以通過理論來理解世界的“語言”,還是引領技術和産業的發展的“工具”。那麽到底它的用處究竟是什麽呢? 通過美國數學學會介紹的“數學時刻(Mathematical Moments)”闡明了數學在我們社會中起到的作用。

 數學非常適合與現代人的生活有著密不可分關系的社交網絡服務(SNS)。Facebook的找朋友功能體現了數學的線性編程及圖表理論。這兩個數學理論通過分析七億名的Facebook用戶制作的700億個連接,將尋找朋友的時間減少一半,並將網絡通信量減至三分之一的水平。

 數學也運用于男女老少都喜歡的電影和動畫片、遊戲等。數學的其中一個領域幾何學和微積分、線性代數能對畫面中的角色和場面進行設計,讓其看起來顯得立體和真實。在像電影《阿凡達》等利用數碼實現的動畫片中,光的反射和折射、頭發的表現、皮膚質感等都是以幾何學、線性代數、偏微分方程、矢量分析爲基礎創造出來的。

 數學還能幫助直購族。從海外網站購買物品時經常使用的翻譯服務都是以數學的概率論、統計學、圖表理論爲基礎進行的。數學從各種語言中對數億個單詞和語句進行分析配比後提供連接語言和語言的橋梁。

 數學廣泛使用的另一個領域是體育項目。利用微分方程和矢量分析能制造出將外部抵抗最小化的選手運動服。數學還能告訴田徑選手在何種角度投出標槍才能飛的更遠。在醫學的發展中數學也起到了很大的作用。應用圖表理論的演算法能幫助等待腎髒移植的患者們盡快尋找到最佳的捐贈者。癌症治療時也會運用到幾何學、偏微分方程、正數線性編程等。實時處理數據後能優化腫瘤治療。

 作爲當今日常生活中的一部分、任何人都理所當然地接受的導航服務,如果沒有數學也將是一種無法誕生的技術。因爲衛星定位系統(GPS)的功能大部分都始于算術、代數、幾何等。



魯智元 zone@donga.com