Роль математики в современном мире

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

I. Математика с древнейших времен

II. Математика в инженерной деятельности

Заключение

Список литературы

Введение

Как говорил К.Ф.Гаусс, "математика - царица наук, арифметика - царица математики". Но что же такое вообще математика, и какова её роль в современном мире? Зачем она нужна нам в той или иной профессии (в нашем случае в инженерной деятельности) и нужна ли вообще? Ведь в большинстве профессий математика не выглядит такой уж необходимой наукой, так, быть может, и не стоит её изучать? Подобных вопросов можно задать огромное множество, но ответ для всех них будет примерно одинаков. Однако же не будем торопиться с этим ответом, а начнем все по порядку.

Итак, что же такое математика? По общепринятому в настоящее время определению, математика (от др.-греч. мЬизмб -- изучение, наука) -- наука о структурах, порядке и отношениях, которая исторически сложилась на основе операций подсчёта, измерения и описания форм реальных объектов. Математика не относится к естественным наукам, но широко используется в них как для точной формулировки их содержания, так и для получения новых результатов. Математика -- фундаментальная наука, предоставляющая (общие) языковые средства другим наукам; тем самым она выявляет их структурную взаимосвязь и способствует нахождению самых общих законов природы.

Название "математика" происходит от греческого слова "матейн" (mathein) - учиться, познавать. Древние греки вообще считали, что понятия "математика" (mathematike) и "наука", "познание" (mathema) - синонимы. Им было свойственно такое понимание универсализма этой отрасли знания, которое два тысячелетия спустя выразил Рене Декарт, писавший: "К области математики относят науки, в которых рассматриваются либо порядок, либо мера, и совершенно не существенно, будут ли это числа, фигуры, звезды, звуки или что-нибудь другое...; таким образом, должна существовать некая общая наука, объясняющая все, относящееся к порядку и мере, не входя в исследование никаких частных предметов..."

Другое объяснение происхождения слова "математика" связано с греческим словом "матема" (mathema), что означает урожай, сбор урожая. Разметка земельных участков (геометрия), определение сроков полевых работ (на основе астрономических наблюдений и вычислений), подготовка необходимого количества посевных материалов и подсчет собранного урожая требовали серьезных математических знаний.

Роль математики в современном мире трудно недооценить. Математика играет важную роль в естественнонаучных, инженерно-технических и гуманитарных исследованиях. Причина проникновения математики в различные отрасли знаний заключается в том, что она предлагает весьма четкие модели для изучения окружающей действительности в отличие от менее общих и более расплывчатых моделей, предлагаемых другими науками. Без современной математики с ее развитым логическим и вычислительным аппаратом был бы невозможен прогресс в различных областях человеческой деятельности, в том числе и в сфере инженерной деятельности.

Целью данной работы является рассмотрение роли математики в инженерной деятельности.

I. Математика с древнейших времен

Самой древней математической деятельностью был счет. Счет был необходим, чтобы следить за поголовьем скота и вести торговлю. Некоторые первобытные племена подсчитывали количество предметов, соотнося их с различными частями тела, главным образом пальцами рук и ног. Наскальный рисунок, сохранившийся до наших времен от каменного века, изображает число 35 в виде серии выстроенных в ряд 35 палочек-пальцев. Первыми существенными успехами в арифметике стали концептуализация (процесс выведения понятий из наблюдений, процесс формулирования утверждений общего характера) числа и изобретение четырех основных действий: сложения, вычитания, умножения, деления. Первые достижения геометрии связаны с такими простыми понятиями, как прямая и окружность. Дальнейшее развитие математики началось примерно в 3000 году до н.э. благодаря вавилонянам и египтянам.

Математика - это всечеловеческая наука. И если нам понятно высказывание Н.В. Гоголя, что "при имени Пушкина Александра Сергеевича нас осеняет мысль о русском национальном поэте", то выражение "русский (или английский, или французский, или любой другой, неважно) национальный математик" лишено смысла. Математический язык (в отличие от национального языка) всечеловечен, и математическая истина не имеет национальных границ. Математика всегда была неотъемлемой и существеннейшей составной частью человеческой культуры, она является ключом к познанию окружающего мира, базой научно-технического прогресса и важной компонентой развития личности.

Математическое образование есть благо, на которое имеет право любой человек, и обязанность общества (государства и всемирных организационных структур) - предоставить каждой личности возможность воспользоваться этим правом.

Говоря о математическом образовании, разумно выделить следующие темы: цели, принципы, структура и содержание математического образования.

Математические знания и навыки необходимы практически во всех профессиях, прежде всего, конечно, в тех, что связаны с естественными науками, техникой и экономикой. Математика является языком естествознания и техники, и потому профессия естествоиспытателя и инженера требует серьезного овладения многими профессиональными сведениями, основанными на математике. Очень хорошо сказал об этом Галилей: "Философия (речь идет о натурфилософии, на нашем современном языке - о физике) написана в величественной книге, которая постоянно открыта вашему взору, но понять её может лишь тот, кто сначала научится понимать её язык и толковать знаки, которыми она написана. Написана же она на языке математики". Но ныне несомненна необходимость применения математических знаний и математического мышления врачу, лингвисту, историку, и в особенности инженеру, и трудно оборвать этот список, настолько важно математическое образование для профессиональной деятельности в наше время. Следовательно, математика и математическое образование нужны для подготовки к будущей профессии, для работы по которой потребуются знания из алгебры, математического анализа, теории вероятности и статистики, а также многих других подразделов математической науки.

Кроме того, философское постижение Мира, его общих закономерностей и основных научных концепций также невозможно без математики, и потому математики необходима для формирования мировоззрения.

II. Математика в инженерной деятельности

Математика - один из важнейших учебных предметов в школе. Она приобретает особое значение в связи с необычайным ростом науки, технического прогресса в нашей стране.

Высокий уровень развития математики необходим для прогресса многих наук. Трудно найти такую область знания, где математика не играла бы никакой роли. Хорошо известно, что развитие наук в последнее время характеризуется проникновением в них математических методов и математического стиля мышления. Это касается не только физики, техники и астрономии, но и таких, казалось бы, весьма далёких от математики наук, как современная химия, биология, геология, археология, медицина, метеорология, экономика и различных других наук. Математика необходима в практической деятельности инженеров и техников, нужна для многих видов квалифицированных рабочих профессий.

Однако мы так и не разобрались с главным вопросом сей работы, а именно - зачем инженеру математика? А вот зачем.

Начну с того, что скажу, кто такой вообще инженер. Инженер (фр. ingenieur, от лат. ingenium -- способность, изобретательность) -- специалист с техническим образованием, создатель информации об архитектуре материального средства достижения цели и его функциональных свойствах, способа (технологии) изготовления этого средства (продукта), равно как самого средства и материального воплощения цели, и осуществляющего руководство и контроль за изготовлением продукта.

Основной инженерной задачей считается разработка новых и оптимизация существующих решений. Например, оптимизация проектного решения (в т. ч. вариантное проектирование), оптимизация технологии и т. п. Разработка принципиально новых решений (в т. ч. изобретений) составляет малую часть инженерного труда, но наиболее значимую.

В своей работе инженеру практически каждый день приходится сталкиваться с решением тех или иных проблем, вопросов, задач, ситуаций или еще каких-либо процессов. И во многих случаях для решения проблемы инженеру необходимы математические знания. Можно составить небольшой список примеров практического использования математических знаний инженером, когда он:

· Выполняет работы в области научно-технической деятельности по проектированию, строительству, информационному обслуживанию, организации производства, труда и управления, метрологическому обеспечению, техническому контролю и так далее, с использованием средств вычислительной техники, коммуникаций и связи;

· Разрабатывает методические и нормативные документы, техническую документацию, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ;

· Проводит технико-экономический анализ, комплексно обосновывает принимаемые и реализуемые решения, изыскивает возможности сокращения цикла выполнения работ (услуг), содействует подготовке процесса их выполнения, обеспечению подразделений предприятия необходимыми техническими данными, документами, материалами, оборудованием и т. п.;

· Участвует в работах по исследованию, разработке проектов и программ предприятия (подразделений предприятия), в проведении мероприятий, связанных с испытаниями оборудования и внедрением его в эксплуатацию, а также выполнении работ по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов, в рассмотрении технической документации и подготовке необходимых обзоров, отзывов, заключений по вопросам выполняемой работы;

· Изучает и анализирует информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщает и систематизирует их, проводит необходимые расчеты, используя современную электронно-вычислительную технику;

· Осуществляет экспертизу технической документации, надзор и контроль над состоянием и эксплуатацией оборудования;

и так далее. Кроме того, инженер обязан знать принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств, материалов и их свойства; современные средства вычислительной техники, коммуникаций и связи; методы исследования, правила и условия выполнения работ; методы проведения технических расчетов и определения экономической эффективности исследований и разработок, а также многие другие вещи.

Если же говорить о нефтегазовой отрасли, то здесь инженер применяет математику для технических расчетов различных магистральных трубопроводов, оборудования, спуска его в скважину, различных математических моделирований, расчета диаметра трубопровода, а также при бурении скважин и механизации и автоматизации процессов. Однако это далеко не полный список тех отраслей, где инженер применяет математику, но тем не менее, он достаточен, чтобы понять, насколько важны математические знания в современной инженерии.

Заключение

арифметика геометрия математический инженерный

Подводя итог, хочется сказать, что в наше время постоянно происходит увеличение сфер или отраслей деятельности, где в той или иной степени применяется математика. Это связано в первую очередь с быстрым развитием научно-технического прогресса - все быстрее появляются новые технологии и с каждым годом они становятся все более сложными; а также с тем, что математические основы - это базовые знания, фундаментальный заклад, который нужен в любой науке. И в связи с этим, хочется в очередной раз подчеркнуть, насколько важна роль математики в инженерной деятельности. Расчеты инженера должны быть сверхточными для обеспечения полной безопасности прохождения тех или иных процессов, и чтобы этого достичь, он использует математические знания. Если же инженер не будет обладать достаточным уровнем квалификации, то он останется невостребованным, что в свою очередь для него весьма и весьма невыгодно. Таким образом, можно сделать вывод, что математика - это, в какой-то мере, основа любой науки, и без знания математики в современном мире существовать практически невозможно.

Список литературы

1. Мышкис А.Д. - "Лекции по высшей математике"

2. Кудрявцев Л.Д. - "Мысли о современной математике и ее изучении"

3. Розов Н.Х., Егоров Ю.В., Иоффе А.Д., Болтянский В.Г. - "Математика на службе инженера. Основы теории оптимального управления. Сборник работ."

4. Ru.wikipedia.org

5. Diary.ru

6. Etudes.ru

7. Otvety.google.ru

8. Window.edu.ru

Размещено на Allbest.ru