Χρήσεις του λογισμού στην καθημερινή ζωή

Είναι μια παλιά ερώτηση στην τάξη των μαθηματικών: Πότε θα το χρησιμοποιήσω ποτέ στην πραγματική ζωή; Σε αντίθεση με τη βασική αριθμητική ή τα οικονομικά, ο λογισμός μπορεί να μην έχει προφανείς εφαρμογές στην καθημερινή ζωή. Ωστόσο, οι άνθρωποι επωφελούνται από τις εφαρμογές του λογισμού κάθε μέρα, από αλγόριθμους υπολογιστών έως μοντελοποίηση της εξάπλωσης της νόσου. Παρόλο που δεν μπορείτε να καθίσετε και να επιλύετε μια δύσκολη διαφορική εξίσωση σε καθημερινή βάση, ο λογισμός είναι ακόμα γύρω σας.

Οι αλγόριθμοι χρησιμοποιούνται καθημερινά από μεγάλες εταιρείες μηχανών αναζήτησης για να βελτιώσουν τις αναζητήσεις για το άτομο που βρίσκεται πίσω από το πληκτρολόγιο. Οι αλγόριθμοι είναι υπολογισμοί που χρησιμοποιούνται για τη συγκέντρωση μεγάλου όγκου δεδομένων και μεταβλητών σε μια εξίσωση, δίνοντας την καλύτερη δυνατή απάντηση. Αυτοί οι αλγόριθμοι είναι που κάνουν τις μηχανές αναζήτησης τόσο ικανές να βρουν γρήγορα την ακριβή απάντηση. Λαμβάνουν υπόψη μεταβλητές όπως η γεωγραφική τοποθεσία του χρήστη, το ιστορικό ιστού και πόσο χρήσιμο άλλοι χρήστες έχουν βρει παρόμοιες ιστοσελίδες για να δημιουργήσουν ένα κατάλληλο αποτέλεσμα αναζήτησης. Όλες αυτές οι μεταβλητές χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό των κανόνων και των περιορισμών των διαδοχικών εξισώσεων λογισμού που παράγουν τα πιο λογικά και αποτελεσματικά αποτελέσματα.

Ο καιρός προβλέπει με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ. Μέρος της βελτίωσης είναι χάρη στην τεχνολογία, όπως η μοντελοποίηση υπολογιστών που χρησιμοποιεί λογισμό και είναι σε θέση να προβλέψει πιο προσεκτικά τον επερχόμενο καιρό. Αυτά τα προγράμματα υπολογιστών χρησιμοποιούν επίσης τύπους αλγορίθμων για να βοηθήσουν στην εκχώρηση πιθανών καιρικών αποτελεσμάτων σε μια περιοχή. Όπως και στους αλγόριθμους υπολογιστών, οι καιρικές προβλέψεις καθορίζονται λαμβάνοντας υπόψη πολλές μεταβλητές, όπως ταχύτητα ανέμου, επίπεδο υγρασίας και θερμοκρασία. Αν και οι υπολογιστές κάνουν τη βαριά ανύψωση κοσκινίσματος μέσω τεράστιων ποσοτήτων δεδομένων, τα βασικά της μετεωρολογίας στηρίζονται σε διαφορικό εξισώσεις, βοηθώντας τους μετεωρολόγους να καθορίσουν πώς οι αλλαγές στις θερμοκρασίες και τις πιέσεις στην ατμόσφαιρα μπορεί να υποδηλώνουν αλλαγές στο καιρός.

Το πεδίο της επιδημιολογίας - η μελέτη της εξάπλωσης των μολυσματικών ασθενειών - βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στον λογισμό. Τέτοιοι υπολογισμοί πρέπει να λάβουν υπόψη τρεις βασικούς παράγοντες: εκείνους που είναι ευπαθείς σε μια ασθένεια, εκείνους που έχουν μολυνθεί με την ασθένεια και εκείνοι που έχουν ήδη αναρρώσει από αυτήν. Με αυτές τις τρεις μεταβλητές, ο λογισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιορίσει πόσο μακριά και γρήγορα εξαπλώνεται μια ασθένεια, από πού μπορεί να προέρχεται και πώς να την αντιμετωπίσουμε καλύτερα. Ο λογισμός είναι ιδιαίτερα σημαντικός σε περιπτώσεις όπως αυτό, επειδή τα ποσοστά μόλυνσης και ανάρρωσης αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, οπότε οι εξισώσεις πρέπει να είναι αρκετά δυναμικές ώστε να ανταποκρίνονται στα νέα μοντέλα που εξελίσσονται κάθε μέρα.

Το Calculus χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της αρχιτεκτονικής όχι μόνο των κτιρίων αλλά και σημαντικών υποδομών, όπως γέφυρες. Οι γέφυρες είναι σύνθετες κατασκευές επειδή πρέπει να μπορούν να υποστηρίξουν ποικίλες ποσότητες βάρους σε μεγάλους χώρους. Κατά το σχεδιασμό μιας γέφυρας, πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη παράγοντες όπως το βάρος, οι περιβαλλοντικοί παράγοντες και η απόσταση. Εξαιτίας αυτού, τα μαθηματικά όπως ο διαφορικός λογισμός και ο ακέραιος λογισμός χρησιμοποιούνται συχνά για τη δημιουργία του πιο ισχυρού σχεδιασμού. Η χρήση του λογισμού δημιουργεί επίσης μια αλλαγή στον τρόπο σχεδιασμού άλλων έργων αρχιτεκτονικής, ωθώντας τα όρια των μορφών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία των πιο όμορφων κτιρίων. Για παράδειγμα, αν και πολλά κτίρια έχουν καμάρες με τέλεια συμμετρία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί λογισμός για τη δημιουργία καμάρες που δεν είναι συμμετρικές μαζί με άλλα περίεργα σχήματα που μπορούν ακόμη να είναι δομικά ήχος.