数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些?

对于数学的未来你看到了什么?在数学上,我们中的任何人还能再做点别的什么?数学是一门既古老又年轻的学科,说起古老是因为其发展历史久远,而说起年轻,是因为数学现在在我们的科技发展中可以说是设计方方面面。那么,我们熟知的数学,在其他学科里又是怎样的?又有哪些妙用?以下就科技发展中三个关键领域的例子,进行简单说明。在这些领域和学科当中,数学都是非常重要的存在。这三个领域就是:材料科学,生命科学和数字科技。

数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些?

1.

材料科学中的数学

材料科学所关心的是性质和使用。目的是合成及制造新材料,了解并预言材料的性质以及在一定时间段内控制和改进这些性质。不久以前,材料科学还主要是在冶金,制陶和塑料业中的经验性研讨,今天却是个大大增长的知识主体,它基于物理科学,工程及数学。所有材料的性质最终取决于它们的原子及其组合成的分子结构。

数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些?

聚合体建模,在一些领域中,数学模型已经表现得相当可靠,这些模型非常复杂,故而迄今只取得很少几个结果。复合材料的研究是另一个运用数学研究的领域,如果我们在一种材料颗粒中搀入另一种材料,得到一种复合材料而其显示的性质可能根本不同于组成它的那些材料,例如汽车公司将铝与硅碳粒子相混合以得到重量轻的钢的替代物。

数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些?

2.

生命科学中的数学

在生物学和医药科学中也出现了数学模型。例如:基因方案的一些重要方面需要统计,模型识别以及大范围优化法虽不太热却是长期挑战的是生物学其他领域中的进展,比如在生理学方面,拿肾脏作个例子吧,肾的功能是以保持危险物质(如盐)浓度的理想水平来规范血液的组成。如果一个人摄入了过多的盐,肾就必须排出盐浓度高于血液中所含浓度的尿液。在肾的四周上有上百万个小管,称作肾单位,负有从血液中吸收盐份转入肾中的职责,他们是通过与血管接触的一种传输过程来完成的,在这个过程中渗透压力过滤起了作用。

数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些?

肾脏的运作过程的一个初级数学模型,虽然简单,却已经帮助说明了尿的形成以及肾脏做出的抉择。一个更加完全的模型可能会包含流体力学、弹性力学、滤波论及控制论,或许还有一些我们尚不具备的工具。

数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些?

3.

数字科技中的数学

在商业、制造业及工程业等,与计算和通讯技术的进步相配的是数字信息的萌芽状态,它已为多媒体铺出了一条路,其产品包括了文字图像、电影、录像、音乐、照相、绘画、卡通、数据、游戏及多媒体软件,所有这些都由一个单独网络地址发送。

计算机辅助设计正在成为许多工业部门的强大工具:完全在计算机上设计,在键盘上一敲后产品便在远处的工厂里实现了。这种技术能成为数学家进行研究的工具吗?互联网已经成为多媒体最强劲的动力。它未来的辉煌取决于许多新的数学思想和算法的发展。

数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些?

随着互联网技术的扩展,对于保护私人数据的通讯文本的需要也与日俱增。发展一个更加安全的密码系统就是数学家们的任务了。为此,他们必定要借助于在数论、离散数学、代数几何及动力系统方面的新进展,当然还有其他一些领域。

岂止是上述的这三个领域,其实在我们的生活的方方面面,数学早已经是无所不在,也是我们必须研究好的一个最主要的学科。

版权声明:本文源自 网络, 于,由 楠木轩 整理发布,共 1270 字。

转载请注明: 数学的未来你看到了什么?数学涉及的方方面面你了解哪些? - 楠木轩