שימושים בחשבון בחיי היומיום

זו שאלה עתיקת יומין בשיעור המתמטיקה: מתי אי פעם אשתמש בזה בחיים האמיתיים? שלא כמו חשבון בסיסי או כספים, לחשבון אין יכולות ברורות לחיי היומיום. עם זאת, אנשים נהנים מיישומי חשבון בכל יום, מאלגוריתמים ממוחשבים וכלה בדוגמנות להתפשטות מחלות. אמנם אתה לא יכול לשבת ולפתור משוואה דיפרנציאלית מסובכת על בסיס יומי, אבל החשבון עדיין נמצא סביבך.

אלגוריתמים משמשים מדי יום על ידי חברות מנועי חיפוש גדולות כדי לסייע בחידוד החיפושים אחר האדם שמאחורי המקלדת. אלגוריתמים הם חישובים המשמשים לאיסוף כמות גדולה של נתונים ומשתנים למשוואה, ויורקים את התשובה הטובה ביותר האפשרית. אלגוריתמים אלה הם שהופכים את מנועי החיפוש למיומנים כל כך למצוא את התשובה המדויקת במהירות. הם לוקחים בחשבון משתנים כמו המיקום הגיאוגרפי של המשתמש, היסטוריית האינטרנט וכמה שימושי שמשתמשים אחרים מצאו דפי אינטרנט דומים ליצירת תוצאת חיפוש מתאימה. כל המשתנים הללו משמשים להגדרת כללים ואילוצים של משוואות חישוב עוקבות המניבות את התוצאות ההגיוניות והיעילות ביותר.

מזג האוויר נחזה בצורה מדויקת יותר מאי פעם. חלק מהשיפור הוא בזכות הטכנולוגיה, כמו דוגמנות מחשב המשתמשת בחשבון ומסוגלת לחזות בצורה מדוקדקת יותר את מזג האוויר הקרוב. תוכנות מחשב אלה משתמשות גם בסוגים של אלגוריתמים כדי לסייע בהקצאת תוצאות מזג אוויר אפשריות באזור. בדומה לאלגוריתמי המחשבים, תחזיות מזג האוויר נקבעות על ידי התחשבות במשתנים רבים, כגון מהירות רוח, רמת לחות וטמפרטורה. למרות שמחשבים מבצעים הרמה כבדה של ניפוי כמויות אדירות של נתונים, יסודות המטאורולוגיה מבוססים על דיפרנציאל משוואות, המסייעות למטאורולוגים לקבוע כיצד שינויים בטמפרטורות ולחצים באטמוספירה עשויים להצביע על שינויים ב מזג אוויר.

תחום האפידמיולוגיה - חקר התפשטות מחלות זיהומיות - נשען במידה רבה על חשבון. חישובים כאלה צריכים לקחת בחשבון שלושה גורמים עיקריים: אותם אנשים הרגישים למחלה, אלו שנדבקים במחלה ואלה שכבר החלימו ממנה. עם שלושת המשתנים הללו, ניתן להשתמש בחשבון כדי לקבוע כמה רחוק ומהר המחלה מתפשטת, מהיכן שמקורה וכיצד לטפל בה בצורה הטובה ביותר. חשבון חשוב במיוחד במקרים כמו זה בגלל שיעורי ההדבקה וההחלמה משתנים לאורך זמן, ולכן המשוואות חייבות להיות דינמיות כדי להגיב למודלים המתפתחים כל יום.

חשבון משמש לשיפור הארכיטקטורה לא רק של מבנים אלא גם של תשתיות חשובות כמו גשרים. גשרים הם קונסטרוקציות מורכבות מכיוון שהם חייבים להיות מסוגלים לתמוך בכמויות משקל שונות על פני חללים גדולים. בעת תכנון גשר, יש לקחת בחשבון גורמים הכוללים משקל, גורמים סביבתיים ומרחק. בגלל זה, מתמטיקה כמו חשבון דיפרנציאלי וחשבון אינטגרלי משמשים לעתים קרובות ליצירת העיצוב החזק ביותר. השימוש בחשבון יוצר גם שינוי באופן שתוכננו פרויקטים אחרים של אדריכלות, ודוחק את הגבול באילו סוגי צורות ניתן להשתמש כדי ליצור את הבניינים היפים ביותר. לדוגמה, אף על פי שבבניינים רבים יש קשתות עם סימטריה מושלמת, ניתן להשתמש בחשבון ליצירה קשתות שאינן סימטריות יחד עם צורות מוזרות אחרות שעדיין מסוגלות להיות מבנית נשמע.