Это база: Зачем нужна математика в повседневной жизни

Предсказание уровней паводка.

Анализ больших данных и болезнь Лайма.

Определение числа встряхиваний бутылочки, достаточного для извлечения из нее кетчупа.

Оптимизация использования древесины на лесопилках.

Определение наилучшего способа теплоизоляции дома или трубы.

Распознавание предвзятостей (расовых, гендерных) в алгоритмах.

Определение жесткости инженерных конструкций, таких как стальные каркасы зданий.

Компьютерное распознавание раковых клеток.

Повышение стабильности толщины при производстве листового стекла.

Определение выбросов двуокиси углерода при выдержке бетона.

Разработка универсальных ключей для офисных зданий.

Компьютерное моделирование виртуального сердца.

Проектирование ураганоустойчивых зданий.

Поиск общих предков разных биологических видов.

Планирование движений промышленных роботов.

Решение проблем эпидемиологии заболеваний крупного рогатого скота.

Решение проблемы транспортных пробок.

Проектирование «умных» электрических сетей.

Повышение сопротивления сообществ к ураганным нагонным волнам.

Прокладка подводных кабелей связи.

Поиск мин в странах, где закончились войны.

Предсказание маршрутов движения пыли, выброшенной вулканами, с целью обеспечения безопасности воздушных перевозок.

Снижение колебаний напряжения в электросетях.

Повышение эффективности тестов на вирусы во время пандемии COVID-19.

Любое из этих направлений могло бы с успехом послужить темой для отдельной главы. И это лишь небольшая часть примеров использования математики на благо всех живущих на этой планете.

* * *

Эти примеры – и другие, о которых я рассказывал подробнее, – ясно показывают, что само разнообразие применений математики поразительно, особенно если учитывать, что значительная часть математических методов создавалась либо с совершенно иными целями, либо просто потому, что какому-то математику они показались интересными. Это вновь подводит нас к глубокому философскому вопросу, занимавшему Вигнера в далеком 1959 году. И этот вопрос остается – по крайней мере, для меня – таким же интригующим, каким был тогда. Даже более интригующим, если это возможно. Вигнер писал в основном о непостижимой эффективности математики в теоретической физике, но сегодня мы видим, что она непостижимо эффективна в гораздо более широком и более близком нам спектре видов деятельности. Большинство из них имеет еще меньше очевидных связей с какой бы то ни было математикой.

Как и Вигнера, меня не убеждает объяснение, которое дают многие: математика выводит свои закономерности из реального мира и должна поэтому быть эффективной в реальном мире. Как я уже говорил, на мой взгляд, оно упускает главное, хотя и неплохо объясняет понятную эффективность. Истории, рассказанные в этой книге, иллюстрируют те самые аспекты, которые и делают математику полезной в областях, на первый взгляд никак не связанных с ее происхождением. Математик и философ Бенджамин Пирс определил математику как «науку, которая делает необходимые выводы». Что произойдет при таких-то и таких-то условиях? Это глобальный вопрос, общий для большинства задач, которые возникают в окружающем мире. Поскольку математика в наше время носит очень общий характер, она дает набор полезных инструментов для ответов на такие вопросы, только и ожидающих, когда их задействуют. Не обязательно представлять себе все возможные варианты использования молотка, чтобы увидеть его полезность. Им можно что-то сколотить или разбить – в общем, это универсальный инструмент, и его, скорее всего, много где можно применить. Раз молоток помогает решить одну задачу, то он вполне может быть полезным и в других. Так и математический метод, отработанный на одной области, часто может быть перенесен – с надлежащей модификацией – и на другие.