Användning av kalkyl i vardagen

Det är en gammal fråga i matematikklassen: När ska jag någonsin använda detta i verkliga livet? Till skillnad från grundläggande aritmetik eller ekonomi, kan det hända att kalkyl inte har uppenbara tillämpningar i vardagen. Men människor drar nytta av applikationerna av kalkyl varje dag, från datoralgoritmer till modellering av spridningen av sjukdomar. Även om du kanske inte sätter dig ner och löser en knepig differentiell ekvation dagligen, är kalkyl fortfarande runt dig.

Algoritmer används varje dag av stora sökmotorföretag för att förfina sökningar efter personen bakom tangentbordet. Algoritmer är beräkningar som används för att sammanställa en stor mängd data och variabler i en ekvation, vilket spottar ut det bästa möjliga svaret. Dessa algoritmer är det som gör sökmotorer så skickliga att snabbt hitta det exakta svaret. De tar hänsyn till variabler som användarens geografiska plats, webbhistorik och hur användbara andra användare har hittat liknande webbsidor för att skapa ett lämpligt sökresultat. Alla dessa variabler används för att definiera regler och begränsningar för sekventiella räkneekvationer som ger de mest logiska och effektiva resultaten.

Vädret förutses mer exakt än någonsin tidigare. En del av förbättringen är tack vare teknik, till exempel datormodellering som använder kalkyl och mer noggrant kan förutsäga kommande väder. Dessa datorprogram använder också typer av algoritmer för att tilldela möjliga väderresultat i en region. Precis som i datoralgoritmerna bestäms väderprognoser genom att beakta många variabler, såsom vindhastighet, fuktnivå och temperatur. Även om datorer gör det tunga med att sikta igenom massiva mängder data, är grunderna i meteorologi grundade i differentiering ekvationer, som hjälper meteorologer att bestämma hur förändringar i temperaturer och tryck i atmosfären kan indikera förändringar i väder.

Fältet epidemiologi - studien av spridningen av smittsam sjukdom - är starkt beroende av kalkyl. Sådana beräkningar måste ta hänsyn till tre huvudfaktorer: de människor som är mottagliga för en sjukdom, de som är smittade med sjukdomen och de som redan har återhämtat sig från den. Med dessa tre variabler kan kalkyl användas för att bestämma hur långt och snabbt en sjukdom sprider sig, var den kan ha sitt ursprung och hur man bäst behandlar den. Calculus är särskilt viktigt i sådana fall som detta på grund av infektionshastigheter och återhämtning förändras över tiden, så ekvationerna måste vara tillräckligt dynamiska för att svara på de nya modeller som utvecklas varje dag.

Calculus används för att förbättra arkitekturen inte bara för byggnader utan också för viktiga infrastrukturer som broar. Broar är komplexa konstruktioner eftersom de måste kunna bära olika mängder vikt över stora utrymmen. När man utformar en bro måste man ta hänsyn till faktorer inklusive vikt, miljöfaktorer och avstånd. På grund av detta används matematik som differentiell kalkyl och integralkalkyl ofta för att skapa den mest robusta designen. Användningen av kalkyl skapar också en förändring i hur andra arkitekturprojekt är utformade, vilket driver gränsen för vilka typer av former som kan användas för att skapa de vackraste byggnaderna. Till exempel, även om många byggnader har valv med perfekt symmetri, kan kalkyl användas för att skapa bågar som inte är symmetriska tillsammans med andra udda former som fortfarande kan vara strukturellt ljud.