Математика в обычной жизни. Как математика учит критическому мышлению Математический метод примеры из жизни

Пачева Алина

Руководитель проекта:

Филькова Лариса Николаевна

Учреждение:

МКОУ "СОШ №27" г.о. Нальчик

В данной исследовательской работе по математике на тему "Математика в обычной жизни" автор изучает отрасли деятельности человека и профессии, где встречается математика, доказывает ее необходимость, а также узнает, нужна ли математика человеку в обычной, повседневной жизни?

В представленном исследовательском проекте по математике на тему "Математика в обычной повседневной жизни" проводится изучение высказываний великих людей о математике, доказывается необходимость математики не только в определенных профессиях, но и в повседневной (обычной) жизни.

Введение
1. Математика в повседневной жизни.
2. Математика в профессиях.
3. Зачем нужна математика в разных отраслях жизни?
3.1. Зачем нужна математика?
3.2. Зачем нужна математика ребенку?
3.3. Зачем нужна математика гуманитариям?
4. Высказывания великих людей о математике.
Заключение

Введение

Однажды у меня возник вопрос «А для чего нужна математика? , Для чего мы учим различные уравнения и теоремы? Мы же пользуемся математикой только в магазине при покупке продуктов. Почему математику мы изучаем с детского сада? » А я попыталась узнать всю важность этого предмета.

Считаю, что моя тема исследовательской работы по математике "Математика в обычной жизни" является актуальной .

Цель исследовательской работы: изучить, где математика встречается в жизни и доказать ее необходимость. Узнать, нужна ли математика человеку в обычной жизни?

Задачи:

1. Изучить виды деятельности (профессии), где человеку не обойтись без математики;
2. Ответить на вопросы: зачем нужна математика в обычной жизни? и что может дать математика каждой отдельной личности? ;
3. Изучить высказывания великих людей о математике.

Гипотеза: математика в нашей жизни необходима не только в определенных профессиях, но и в повседневной (обычной) жизни.

Математика в повседневной жизни и работе

Многие известные математики говорят, что главное в математике - научить человека мыслить, ставя порою перед ним очень сложные задания. «Математика развивает логическое мышление, умение самостоятельно решать проблемы, способность быстро уловить суть и найти к жизненной задаче наиболее подходящий и простой подход »- говорят нам взрослые. Математика тесно связана с нашей повседневной жизнью.

Математика встречается в нашей жизни практически на каждом шагу и не такая уж она серая и скучная, а разноцветная и веселая...

Благодаря математике мы решаем множество вопросов в обычной жизни. Мало кто задумывался, что математика окружает нас с первых дней жизни . Любой ребенок даже, который не изучал арифметику сталкивался с цифрами. Он узнает в поликлинике свой вес, рост, так же ему известен его возраст. А еще он не один раз за день столкнется с различными задачами по подсчету игрушек в комнате или конфет, чтобы угостить своих друзей.

Математика и режим дня . Например, наш распорядок дня - режим, не что иное как определение времени и его планирование в течение дня при помощи несложных математических вычислений.

Уроки в школе – это тоже распределение времени между изучением разных предметов и отдыхом на переменах. После школы нам нужно успеть пообедать, сходить на дополнительные занятия, сделать уроки, поужинать, отдохнуть и лечь спать, чтобы хорошенько выспаться и с новыми силами и в хорошем настроении начать новый день. И вот так мы весь день следим за временем по часам и учимся правильно его распределять, чтобы не опаздывать и не прибегать раньше, чем нужно.

В школе мы изучаем математику с первого класса и до окончания школы, потом математике нас учат в университете. С каждым годом курс расширяется становиться более углубленным, все больше предметов связанно с математикой.

В средней школе у нас появляется алгебра и геометрия в замен арифметике. Наш кругозор расширяется. Мы можем понимать, видеть то, что раньше нам казалось не ясным. Математические науки развивают наше мышление, учат нас соображать.

С возрастом мы решаем все больше и больше задач: Какое количество продуктов нужно купить, чтобы хватило на неделю? Сколько нужно зарабатывать, чтобы накопить на дачу и поездки за границу? Сколько краски нужно купить, чтобы покрасить стены в спальне?

Без знания математики вся современная жизнь была бы невозможна. У нас не было бы хороших домов, потому что строители должны уметь измерять, считать и сооружать. Наша одежда была бы очень грубой, так как ее нужно хорошо скроить, а для этого точно все измерить. Не было бы ни железных дорог, ни кораблей, ни самолетов, никакой большой промышленности.

Не было бы радио, телевидения, кино, телефона и тысячи других вещей, составляющих часть нашей цивилизации. Использование математики, измерение «насколько? », «как долго? » являются жизненно необходимой частью мира, в котором мы живем.

Благодаря математике появились вычислительные счетные машины. Вычислительная техника прошла путь от простых счётов, арифмометров, логарифмических линеек до микрокалькуляторов и компьютеров. Сейчас вычислительные машины используются во всех отраслях народного хозяйства: в статистике, торговле, автоматизированном управлении заводами и фабриками. Машины не только считают, они могут делать переводы с одного языка на другой, могут сочинять музыку, играть в шахматы.

Ремонт дома . Если мы соберемся делать дома ремонт, то тут нам точно не обойтись без математики. Нам потребуется сделать много расчетов. От точности которых будет зависеть ровные ли у нас будут стены и потолки, а также хватит ли нам обоев, чтобы оклеить комнату и плитки, чтобы положить на пол в ванной комнате.

Таким образом , я могу сказать, что математика требуется нам повсюду, и нет такой области жизни, где бы мы могли без нее обойтись.

Математика в профессиях

В мире не существует ни одной профессии, где не встречается математика. И мнение учеников, что математика нам не пригодится неверна. В любой профессии человек нуждается в математике. Даже человеку, чья работа не связана с математикой, она необходима.

Ведь нужно знать математику, чтобы тебя не обсчитали, выдавая тебе зарплату или пенсию. Также математика учит решить любую задачу несколькими решениями. Благодаря этому человек развивает свое неординарное мышление.

Можно привести очень много наглядных примеров профессий, где необходима математика:

• Бухгалтер
• Инженер
• Продавец, программист и многие другие….

Бухгалтер.
В профессии бухгалтера математика просто необходима. Бухгалтер начисляет зарплату, пособия, отпускные, исчисляет налоги, страховые взносы и т.п.

Продавец.
В профессии продавца математика нужна для того, чтобы считать деньги, поступившие продукты и товары, количество оставшихся продуктов и товаров и т.д.

Несмотря на то, что ваша будущая профессия не предполагает связь с математическими формулами и расчетами, никто не знает, чем вы будете заниматься в будущем. Например, заходите стать предпринимателем и открыть свое собственное дело.

Такая смена работы потребует от вас овладение новыми навыками по организации и ведению бизнеса, включая бухгалтерию, а без математических методов прогнозирования, моделирования, анализа и расчетов никак не достичь успеха.

Зачем нужна математика в разных отраслях жизни?

Зачем нужна математика?

Что она дает человеку, какие способности и умения развивает?

Прежде всего, эта фундаментальная наука развивает наши умственные способности – анализ, дедукцию, умение прогнозировать. Математические знания улучшают абстрактное мышление, усиливают его быстроту, учат абстрагироваться, концентрироваться и тренирует память.

Если конкретизировать, что дает нам математика, то результат знакомства с ней можно представить следующим списком навыков:

• общение;
• анализ сложных ситуаций, принятие оптимальных решений, независимо от сложности ситуации;
• поиск и нахождение закономерности;
• развитие логики, рассуждение, обобщение, грамотная формулировка мысли и логические выводы;
• быстрота принятия решений;
• планирование и удерживание в голове сложной пошаговой последовательности;
• логичное построение сложных операций и хранение их в памяти.

Перечисленные навыки приобретаются не только в результате решения задач различных разделов математики (алгебры, геометрии, тригонометрии, теории вероятности, статистки и т.п.), но и в процессе использования таких математических и логических методов, как головоломки, точные науки или интеллектуальные игры, которые нагружают ваши мозги и «заставляют» искать нестандартные решения и анализировать.

Зачем нужна математика ребенку?

Математика, формируя логику, тренирует наш ум, что позволяет сопоставлять различные понятия, здраво анализировать их и осмысливать. Человек с «кашей в голове» более подвержен заблуждениям, как в мыслях, так и в рассуждениях. Другими словами, знание математики не позволит обмануть вас, как обманулись миллионы людей, доверивших свои вклады финансовым пирамидам.

Математика – это не просто формулы и расчеты, это логика и порядок, которые вытекают их правил и функций! Математические знания позволяют человеку правильно рассуждать, формировать свои мысли, удерживать в голове сложные последовательности и выстраивать между ними взаимосвязи.

Зачем нужна математика гуманитариям?

Многие гуманитарии считают, что им математика не нужна, забывая о том, что математическое мышление поможет в любой профессии, не связанной с точными науками. Далеко ходить не нужно, вспомните адвокатов: свою защиту в суде они выстраивают, словно шахматисты, придумывая хитрые и неординарные решения, используя законодательную базу и логический порядок действий.

Специально изучать углубленный курс математики - смысла нет. Для получения необходимых базовых знаний достаточно школьного и начального вузовского образования, на котором общеобразовательные предметы являются обязательными для всех, как для технарей, так и для гуманитариев. Изучение разнонаправленных предметов гармонично дополняет знания человека, которые пригодятся не только в будущей профессии, но и в повседневной жизни.

Высказывания великих людей о математике

• Математика - это язык, на котором написана книга природы. (Г. Галилей)
• Математика – царица наук, арифметика – царица математики. (К.Ф. Гаусс)
• Кто с детских лет занимается математикой, тот развивает внимание, тренирует свой мозг, свою волю, воспитывает настойчивость и упорство в достижении цели. (А. Маркушевич)
• «Числа управляют миром», – говорили пифагорейцы. Но числа дают возможность человеку управлять миром, и в этом нас убеждает весь ход развития науки и техники наших дней. (А. Дородницын)
• Рано или поздно всякая правильная математическая идея находит применение в том или ином деле. (А.Н. Крылов)
• Если вы хотите участвовать в большой жизни, то наполняйте свою голову математикой, пока есть к тому возможность. Она окажет вам потом огромную помощь во всей вашей работе. (М.И. Калинин)
• Разве ты не заметил, что способный к математике изощрен во всех науках в природе? (Платон)
• Было бы хорошо, если бы эти знания требовало само государство и если бы лиц, занимающих высшие государственные должности, приучали заниматься математикой и в нужных случаях к ней обращаться. (Платон)
• Науки математические с самой глубокой древности обращали на себя особенное внимание, в настоящее время они получили еще больше интереса по влиянию своему на искусство и промышленность. (П.Л. Чебышев)
• Математика есть лучшее и даже единственное введение в изучение природы. (Д.И. Писарев)
• Астрономия (как наука) стала существовать с тех пор, как она соединилась с математикой. (А.И. Герцен)
• Полет – это математика. (В. Чкалов)
• Вдохновение нужно в геометрии не меньше, чем в поэзии. (А.С. Пушкин)
• Геометрия полна приключений, потому что за каждой задачей скрывается приключение мысли. Решить задачу – это значит пережить приключение. (В. Произволов)
• В математике есть своя красота, как в живописи и поэзии. (Н.Е. Жуковский)
• Химия – правая рука физики, математика – ее глаз. (М.В. Ломоносов)
• Математику уже затем учить надо, что она ум в порядок приводит. (М.В. Ломоносов)
• Я люблю математику не только потому, что она находит применение в технике, но и потому, что она красива. (Р. Петер)
• Все, что до этого было в науках: гидравлика, аэрометрия, оптика и других темно, сомнительно и недостоверно, математика сделала ясным, верным и очевидным. (М.В. Ломоносов)
• Стремящийся к ближайшему изучению химии должен быть сведущ и в математике. (М.В. Ломоносов)
• Слеп физик без математики. (М.В. Ломоносов)
• Математик, который не является в известной мере поэтом, никогда не будет настоящим математиком. (К. Вейерштрасс)
• Математика - это язык, на котором говорят все точные науки. (Н.И. Лобачевский)
• Только с алгеброй начинается строгое математическое учение. (Н.И. Лобачевский)
• Как бы машина хорошо ни работала, она может решать все требуемые от нее задачи, но она никогда не придумает ни од¬ной. (А. Эйнштейн)
• Именно математика дает надежнейшие правила: кто им следует – тому не опасен обман чувств. (Л. Эйлер)
• Цифры (числа) не управляют миром, но они показывают, как управляется мир. (И. Гете)
• Пристальное, глубокое изучение природы есть источник самых плодотворных открытий математики". (Ж. Фурье)
• ...Было бы легче остановить Солнце, легче было сдвинуть Землю, чем уменьшить сумму углов в треугольнике, свести параллели к схождению и раздвинуть перпендикуляры к прямой на расхождение. (В.Ф. Каган)
• Счет и вычисления - основа порядка в голове. (Песталоцци)
• Если вы хотите научиться плавать, то смело входите в воду, а если хотите научиться решать задачи, то решайте их. (Д. Пойа)
• Чтобы переварить знания, надо поглощать их с аппетитом. (А. Франц)
• Предмет математики столь серьезен, что не следует упускать ни одной возможности сделать его более занимательным. (Б. Паскаль)

Заключение

На сегодняшний день мы не знаем сфер жизнедеятельности человека, где не нужна математика. Без неё не обходится ни одно новое открытие, не работает ни одно изобретение, не функционирует ни одно предприятие и государство, следовательно, диапазон всего того, где нужна математика, достаточно широк.

Когда мы приступаем в школе к изучению этой дисциплины, мы не знаем, сделаем ли мы открытие в физике, информатике, астрономии или другой науке. А может, будем инженером или архитектором, авиаконструктором или фармацевтом, т.е. специалистом той профессии, где математика будет нужна именно нам.

Не исключено, что будем домохозяйкой, визажистом или знаменитым модельером, которому необходимо делать чертежи для выкроек костюмов. Или судьба испытает нас в профессии программиста, юриста, капитана океанского судна или руководителя геологической экспедиции, поскольку всё это – сферы, где нужна математика просто в обязательном порядке.

При работе над проектом мы убедились, что каждый должен знать и изучать эту величайшую из всех наук, без которой нельзя представить своей жизни, поскольку математика является своеобразным проездным билетом, без которого невозможно отправиться в путь. Она развивает логическое мышление, целеустремлённость, воображение, умение находить выход из любых ситуаций.

Математика заставляет думать, помогает человечеству открывать и использовать законы природы и во все времена была могучим двигателем науки и техники.

Я убедилась, что математика просто необходима в жизни, быту и профессиях. В связи с этим я решила познакомить как можно больше учащихся с результатами моего исследования с целью развития интереса к этому предмету, расширения знаний по математике и кругозора в целом.

Выдвинутая гипотеза о том, что математика в нашей жизни необходима не только в определенных профессиях, но и в повседневной жизни – подтвердилась.

Список литературы

1. Аксенова М.Д. - Энциклопедия для детей. Т. 11. Математика / Главный ред. М.Д. Аксенова - М. Аванта, 1998.
2. Глейзер Г.И. «История математики в школе»
3. Сергеев И.С. «Примени математику»
4. Спивак А.В. Математический праздник. 4.1 - М.: Бюро Квантум, 2000 (Приложение к журналу «Квант», №2/2000).
5. Шалаева Г.П. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. Москва «Слово» 1997, 1999.

Многие часто задаются вопросом “З ачем нужна математика? ” . Нередко сам факт того, что эта дисциплина входит в обязательную программу университетов и школ, ставит людей в недоумение. Это недоумение выражается в следующем: Мол, для чего мне, человеку, чья будущая (или нынешняя) профессия не будет связана с ведением расчетов и применением математических методов, знать математику? Чем мне это может пригодиться в жизни?

Таким образом, большое количество людей не видят никакого смысла для себя в освоении этой науки, даже на элементарных началах. Однако математика, точнее навыки математического мышления, нужны всем и каждому, и в данной статье объясняется, почему.

Место математики в системе наук

Математика - это фундаментальная наука , методы которой, активно применяются во многих естественных дисциплинах, таких как физика, химия и даже биология. Сама по себе, эта область знаний оперирует абстрактными отношениями и взаимосвязями, то есть такими сущностями, которые сами по себе не являются чем-то вещественным.

Но, тем не менее, стоит только математике вступить в область любой науки о мире, она сразу воплощается в описание, моделирование и предсказание вполне себе конкретных и реальных природных процессов. Здесь она обретает плоть и кровь, выходя из под покрова идеализированных и оторванных от жизни формул и подсчетов.

Математика - инструмент познания мира

Математика представляет из себя науку точную, не терпящую произвола в толковании и различных спекуляций. Это воплощение порядка и жесткой логики. Она помогает понять мир вокруг нас, узнать больше о его законах, так как эти законы подчинены тому же самому порядку, что царит в математике!

Язык, на котором говорит природа, мы успешно можем перевести на язык математики и осознать структуру взаимосвязей какого-либо явления. И, после того, как мы эти связи формализуем, мы можем строить модели, предсказывать будущие состояния явлений, которые этими моделями описываются, только лишь на бумаге или внутри памяти вычислительных машин!

Эйнштейн, в ответ на вопрос, где находится его лаборатория, улыбнулся и указал на карандаш и бумажный лист.

Его формулы теории относительности стали важным этапом на пути познания Вселенной в которой мы живем. И это произошло до того, как человек начал осваивать космос и только тогда экспериментально подтвердил правильность уравнений великого ученого!

Применение в моделировании и прогнозах

Благодаря применению математики нам не нужно проводить дорогостоящие и опасные для жизни эксперименты, прежде чем реализовать какой-нибудь сложный проект, например, в освоении космоса. Мы можем заранее рассчитать параметры орбиты космического аппарата, запускаемого с земли для доставки космонавтов на орбитальную станцию. Математические расчеты позволят не рисковать жизнью людей, а прикинуть заранее все необходимые для запуска ракеты параметры, обеспечив безопасный полет.

Конечно модель она на то и модель, что не может учесть все возможные переменные, поэтому и случаются катастрофы, но все равно она обеспечивает довольно надежные прогнозы.

Воплощение математического расчета вы можете видеть везде: в машине, на которой ездите, в компьютере или переносном устройстве, с которого сейчас читаете эту статью. Все постройки, здания не разрушаются под собственным весом благодаря тому, что все данные необходимые для постройки рассчитывали заранее по формулам.

Медицина и здравоохранение - тоже существует благодаря математике, которая используется, во-первых, при проектировании медицинских приборов, а во-вторых, при анализе данных об эффективности того или иного лечения.

Даже прогноз погоды не обходится без применения математических моделей.

Короче, благодаря математике мы имеем все доступные нам сегодня технологии, не подвергаем нашу жизнь бессмысленной опасности, строим города, осваиваем космос и развиваем культуру! Без нее мир был бы совсем иным.

Зачем нужна математика человеку? Какие способности она развивает?

Итак, мы выяснили, что математика является одним из самых важных достижений культуры и цивилизации. Без нее развитие технологий и познание природы были бы немыслимыми вещами! Хорошо, скажете вы, допустим, эта точная наука действительно крайне важна для человечества в целом, но зачем она нужна лично мне? Что она мне даст?

Математика развивает умственные способности

Математика позволяет развить некоторые важные умственные качества — аналитические, дедуктивные (способность к обобщению), критические, прогностические (умение прогнозировать, мыслить на несколько шагов вперед) способности.

Также эта дисциплина улучшает возможности абстрактного мышления (ведь это абстрактная наука), способность концентрироваться, тренирует память и усиливает быстроту мышления. Вот сколько всего вы получаете! Но в то же время вы или ваши дети могут многого лишиться, если вы не будете уделять этому предмету должного внимания.

Если говорить более подробно и оперировать конкретными навыками, то математика поможет человеку развить следующие интеллектуальные способности

• Умение обобщать. Рассматривать частное событие в качестве проявления общего порядка. Умение находить роль частного в общем.
• Способность к анализу сложных жизненных ситуаций, возможность принимать правильное решение проблем и определяться в условиях трудного выбора.
• Умение находить закономерности .
• Умение логически мыслить и рассуждать , грамотно и четко формулировать мысли, делать верные логические выводы.
• Способность быстро соображать и принимать решения.
• Навык планирования наперед , способность удерживать в голове несколько последовательных шагов.
• Навыки концептуального и абстрактного мышления : умение последовательно и логично выстраивать сложные концепции или операции и удерживать их в уме.

Важный момент: я уже получил какое-то количество вопросов от читателей, поэтому сразу здесь хочу кое-что пояснить. Вышеназванные качества развиваются не только решение задач из разных областей математики: тригонометрии, теории вероятностей и т.д. Вам вовсе не обязательно находить запылившиеся школьные учебники по этим предметам, если вы хотите подтянуть эти способности.

Здесь я говорю не только о математике, как о конкретной науке, а скорее, о всех тех областях знания, где применяется математический метод и господствует точность, порядок и логика. Так что для развития некоторых качеств интеллекта подойдет изучение точных наук, решение логических головоломок и даже некоторые интеллектуальные игры. Берите то, что вам ближе и интересней, нет необходимости заставлять себя штудировать скучные учебники, главное, чтобы работала голова, чтобы задания требовало от вас поиска нетривиальных решений и точности анализа.

Математика необходима для развития ребенка!

Особенно математика важна для развития ребенка! Она задает стандарты правильного, рационального мышления на всю жизнь вперед! Дает огромный толчок для умственного развития.

Я даже не знаю, какой другой школьный предмет способен настолько поднять умственный уровень подрастающего индивида и послужить таким хороши подспорьем для интеллектуального развития в последствии, уже в зрелом возрасте. Я не имею ввиду математику только как предмет, алгебру или арифметику, я говорю о применении математических методов вообще, в том числе в физике, в геометрии, в информатике и т. д.

Математика организует, упорядочивает и оптимизирует ваше мышление

Я начну этот пункт с известного изречения Ломоносова, великого ученого, который достиг успеха как на почве естественных наук так и в области гуманитарных дисциплин - редчайший случай универсального ума. Он говорил: «Математику только затем учить надо, что она ум в порядок приводит.»

Математика тренирует, такие умственные качества, которые формируют каркас и скелет всего вашего мышления! Это, в первую очередь, логические способности . Это все то, что организует все ваши мысли в связанную систему понятий и представлений и связей между ними.

Математика сама является воплощением природного порядка, и нет ничего удивительного в том, что она упорядочивает ваш ум. А без этой пресловутой логики в голове человек не способен делать верные логические выводы, сопоставлять понятия разного рода, он теряет способность к здравому анализу и рассуждению. Что может повлечь явление «каши в голове» , путаницы в мыслях и рассуждениях, невнятность аргументации.

Такого человека легко вводить в заблуждение, что собственно обычно и происходит, так как он не способен выявить явное нарушение логики в утверждениях всяких махинаторов и шарлатанов (Уже второй плаченый опыт с финансовыми пирамидами в нашей стране говорит о том, что огромная часть людей считает, что математика им не нужна). Знание математики не позволяет вас обмануть!

Так что это не только расчеты и формулы, это прежде всего логика и упорядоченность! Это набор правил и функций, которые делают ваше мышление последовательным и логичным. Это отражается на вашем умении рассуждать, формулировать мысли, удерживать в голове сложные концепции и выстраивать витиеватые взаимосвязи.

Для чего математика нужна гуманитариям?

Что непременно пригодится вам, даже если вы собираетесь преуспеть на почве какой-нибудь гуманитарной дисциплины, так как логика, навыки системного мышление и умение формулировать сложные теории очень нужны и там. Без этого это станет не наукой, а словоблудием.

Я слышал про блестящих юристов, которые помимо юридического образования получили, вдобавок, физико-математическое. Это помогло им, подобно хорошим шахматистам, выстраивать сложные комбинации вариантов защиты в суде, либо изобретать ловкие способы взаимодействия с законодательной базой и придумывать всякие хитроумные и нетривиальные решения.

Конечно, получать специально профильное образование по математике вовсе необязательно, даже, на мой взгляд, избыточно, если вы не собираетесь работать в этой области. Но освоить эту дисциплину на базовом уровне школьного образования и начальных курсов ВУЗа, я считаю, должен и способен каждый.

Не стоит думать, что вам от природы это не дано, что ваше призвание это гуманитарные науки и точные предметы вы учить не в состоянии. Когда кто-то говорит, что у него гуманитарный склад ума и, поэтому, считать, читать формулы и решать задачи он не может в принципе, как бы не хотел, то знайте, что это такая вот изящная попытка оправдать факт отсутствия развитости математических способностей. Не их отсутствия! А только того, что эти навыки, по каким-то причинам не получили должного развития.

Ум человека - вещь универсальная , предназначенная для решения самых разных задач. Конечно, это утверждение имеет свои пределы: каждый в силу особенностей своих врожденных и приобретенных свойств мышления имеет определенные склонности к освоению разных наук. К тому же специализация чаще всего требует знания чего-то одного: сложно быть и отличным математиком, химиком, адвокатом, педагогом в одном (не все мы Ломоносовы). Всегда придется из чего-то выбирать.

Но базовыми навыками математического мышления способен овладеть каждый! Для кого-то это просто будет сложнее, для кого-то легче. Но это под силу всем. И как я уже говорил, это нужно для сбалансированного развития вашего ума . Из того, что вам интересны, например, литература или психология, не следует то что математика вам не нужна и вы просто от природы не способны ей хоть как-то овладеть!

Одно другого не исключает, а, напротив, гармонично дополняет. «Гуманитарный склад ума» в контексте невозможности овладения точными науками - это просто один большущий нонсенс и попытка оправдать нежелание овладеть теми навыками, которые даются с бОльшим трудом, чем другие.

Зачем нужна математика в жизни и в работе?

Математика пригодится в бизнесе . Но может быть, та профессия, которую вы рассматриваете в качестве своего будущего призвания, не будет связана с расчетами, формулами, информатикой или аналитикой. Или вы не используете этого в своей нынешней работе.

Но все равно, это вовсе не значит, что так будет всегда. Быть может, вы захотите сменить профессию. Или вам так надоест наемная работа, что вы решите организовать собственный бизнес (а такое случается весьма нередко). Организация самостоятельного предприятия всегда требует расчетов, прогнозирования и анализа. Вы, как глава нового бизнеса, должны будете владеть соответствующими навыками, не все возможно делегировать наемным сотрудникам их работа в любом случае нуждается в контроле.

Без поддержки в виде математических методов прогнозирования, моделирования и анализа (хотя бы на примитивном уровне, смотря какой у вас бизнес) успеха в организации собственного дела достичь сложно. Исходя из личной статистики, могу сказать, что наибольшего успеха в бизнесе добиваются, как правило, выпускники технических, математических вузов.

Дело не только в знании каких-то специальных методик расчетов, ведь никогда не поздно это освоить в случае надобности. Ключ в определенной организации ума . Бизнес - это высоко упорядоченная система, построение которой, требует от ее создателя определенных интеллектуальных навыков, структурированного мышления, умения обобщать и выводить взаимосвязи. Изучение точных наук, как известно - развивает эти навыки.

Заключение

Математика и другие точные науки очень важны как для развития человечества в целом, так и для интеллектуального совершенствование конкретного индивида. Конечно, сбалансированное умственное развитие личности подразумевает освоение не только точных предметов, но и гуманитарных дисциплин. Чтение качественной литературы, например, также необходимо для вас если вы хотите развиваться.

Но, одного этого недостаточно. Хотелось бы дополнить формулировку известного утверждения: «если хочешь стать умным нужно много читать», прибавив к этому: «- и заниматься математикой». Иначе эффект от одного лишь чтения книг будет похож на тело без скелета или здание без каркаса. Одному без другого сложно.

Именно поэтому многие гуманитарии, как бы хорошо они не разбирались в своей предметной области, страдают спутанностью мышления и отсутствием трезвой рассудительности, а многие заядлые математики и технари замыкаются в мире абстрактных формул и расчетов, теряя связь с реальным миром.

Золотое правило - все хорошо в меру, удел гармонично развитого ума, универсальность на самом базовом уровне! Все вместе и книги и математика! Это не проповедь во славу дилетантизма, нет, в своей специализации вы должны быть профессионалом и узким специалистом, знатоком именно своего дела. Но что касается вашей базовой эрудиции и знаний, тут должно быть от всего понемножку.

Я считаю, что идея школьного образования и преподавания на начальных курсов ВУЗов, отвечает этому принципу универсальности (только идея, о том как это реализуется на практике я не берусь рассуждать). Я бы крайне негативно отнесся к усиления специализации начального и среднего образования, считая, что подрастающему индивиду надо дать как можно больше всего из разных сфер, а когда он это получит, пусть выбирает то что ему ближе!

Источник — http://nperov.ru

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Участники: учащиеся 7 класса.

Цели:

• образовательные: формирование устойчивого интереса к математике;
• воспитательные: формирование таких качеств личности, как познавательная активность.
• развивающие: развитие творческих способностей учащихся (воображения, наблюдательности, памяти), монологической речи, способности выявлять причинно – следственные связи, развитие логического мышления.

Задачи:

• изучить библиографические источники по данной теме;
• познакомить с историей возникновения и развития математики
• выявить области применения математических знаний.

Продукты: компьютерная презентация.

Необходимое оборудование: проектор, экран, компьютер.

Ход мероприятия

Вступительное слово учителя:

1 слайд Тема: «Математика в жизни человека»

2 слайд Основопологающий вопрос: Нужна ли математика человеку?

3 слайд Проблемные вопросы:

• Как и когда зародилась математика?
• Каким профессиям нужна математика?
• Каких ученых-математиков вы знаете?
• Нужны ли знания по математике современному человеку?

Выступление учащихся:

Чтоб водить корабли,
Чтобы в небо взлететь,
Надо многое знать,
И при этом, и при этом,
Вы заметьте-ка,
Очень важная наука
Ма-те-ма-ти-ка!

Почему корабли
Не садятся на мель,
А по курсу идут
Сквозь туман и метель?
Потому что, потому что,
Вы заметьте-ка,
Капитанам помогает
Ма-те-ма-ти-ка!

Чтоб врачом, моряком
Или лётчиком стать.
Надо прежде всего
Математику знать.
И на свете нет профессий
Вы заметьте-ка,
Где бы вам не пригодилась
Математика!

4 слайд Как и когда зародилась математика?

Когда речь идёт о чём-нибудь очень простом, понятном, мы часто говорим: «Дело ясно, как дважды два - четыре!».

А ведь прежде чем додуматься до того, что дважды два - четыре, людям пришлось учиться много, много тысяч лет.

Конечно, это учение шло не за партой. Человек постепенно учился жить: строить жилища, находить дорогу в дальних походах, обрабатывать землю.

Потому что даже в самые далёкие времена, когда люди жили в пещерах и одевались в звериные шкуры, они не могли обойтись без счёта и меры.

Многие правила из школьных учебников арифметики и геометрии были известны древним грекам две с лишним тысячи лет назад.

Другие древние народы - египтяне, вавилоняне, китайцы, народы Индии - в третьем тысячелетии до нашего летосчисления имели сведения по геометрии и арифметике, которых не хватает некоторым ученикам пятого или шестого класса.

С каждым десятилетием математика становилась всё нужнее людям.

5 слайд Пифагор

Великий ученый Пифагор родился около 570 г. до н.э. на острове Самосе. Отцом Пифагора был Мнесарх, резчик по драгоценным камням.

Теорема Пифагора - одна из основополагающих теорем евклидовой геометрии, устанавливающая соотношение между сторонами прямоугольного треугольника. Считается, что доказана греческим математиком Пифагором, в честь которого и названа.

Теорема звучит следующим образом: В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов .

6 слайд

В конце девятнадцатого века высказывались разнообразные предположения о существовании обитателей Марса подобных человеку. В шутку, хотя и не совсем безосновательно, было решено передать обитателям Марса сигнал в виде теоремы Пифагора . Неизвестно, как это сделать; но для всех очевидно, что математический факт, выражаемый теоремой Пифагора имеет место всюду и поэтому похожие на нас обитатели другого мира должны понять такой сигнал.

7 слайд

Софья Ковалевская

Девочка из дворянской семьи любила математику и даже ночью прятала под подушку сложный задачник(родители не одобряли её увлечения).

В то время не принято было женщинам поступать в институт, но она поехала против воли родителей в Германию, в университет, и пришла к известному профессору. Он не хотел её брать и, чтобы отделаться, дал несколько им самим составленных задач, сказав, что если она решит, то возьмёт её к себе.

Эти задачи не могли решить даже профессора. Девушка решила за двадцать минут.

Софья Ковалевская закончила университет и стала знаменитым на весь мир математиком

8 слайд

Что может математика?

• Астроному она помогает определить пути далёких звёзд.
• Инженер с помощью математики рассчитывает реактивный самолёт, корабль или новую электростанцию.
• Учёному-физику математика открывает законы атомного ядра, а моряку указывает путь корабля в океане.
• Словом, математика может всё или почти всё там, где нужно что-либо вычислять

А ведь с математики начинается всё.

• Ребёнок только родился, а первые цифры в его жизни уже звучат: рост, вес.
• Малыш растет, не может выговорить слова "математика", а уже занимается ею, решает небольшие задачи по подсчету игрушек, кубиков.
• Да и родители о математике и задачах не забывают. Готовя ребенку пищу, взвешивая его, им приходится использовать математику.
• Ведь нужно решить элементарные задачи: сколько еды нужно приготовить для малыша, учитывая его вес.

9 слайд

1 пример

Вы стоите на кассе и оплачиваете товар. Вы купили продуктов на 432 рубля, а денег у вас 500 рублей купюрами по 100 рублей. И вам дают сдачу 40 рублей, хотя должны дать 68 рублей. Значит вас обсчитали на 28 рублей!!!

10 слайд

2 пример

Мне нужно быть на даче в 15.40.Я трачу на дорогу 1.40 часа. Сегодня мне нужно заехать в магазин. Когда мне выезжать? Сколько времени я могу провести в магазине?

11 слайд

12 слайд

Решите задачку.

Как при помощи одного действия и пяти единиц получить 100?

13 слайд

• 111 - 11 = 100

14 слайд

Где можно обойтись без математики?

• Вот строители, строят дом. Надо высчитать, сколько цемента, сколько кирпичей. Высоту, ширину. Проект составить.
• Вот портниха собирается шить платье. Обмеривает человека, составляет выкройку. Нужна ей математика? Наверное…
• В магазине считают полученный товар, выручку.
• В банке считают деньги, имея дело с огромными суммами, с процентами.
• Даже в музыке, в поэзии приходится считать – ритм, размер, восьмые, четвертные, ямбы, хореи.
• Что уж говорить о таких сложных науках, как космос(ракеты, спутники), компьютерная техника, телевидение, радио! Конечно, ничего этого не изобрели бы без вычислений, без математики
• То есть математика вся наша жизнь?

15 слайд

Задача на применение признака равенства треугольников на измерение расстояния между двумя недосягаемыми объектами .

Условие: Бригада по прокладке дорог должна сделать тоннель, но расстояние, которое нужно пробить через гору, не известно. Что должна предпринять бригада, чтобы узнать это расстояние, если известно расстояние от А до С и от В до С (рис. 1)?

Рисунок 1

Решение: Бригада не может проложить дорогу вокруг горы. Поэтому они предприняли небольшую хитрость: на месте входа в еще не прорубленный тоннель поставили человека – (А) и на месте выхода тоже – (В), сбоку горы поставили третьего человека – (С), образовался треугольник ABC. Человек А прокладывает прямую через точку С, и человек В тоже прокладывает прямую через точку С. Проведя прямые и поставив на них на определенном расстоянии еще двух людей – (D, E) так, что CD = AC, а СВ = ЕС .Угол ACB = ECD по свойству вертикальных углов, поэтому треугольник DEC равен треугольнику ABC. Теперь бригада соединяет отрезком на местности точки D и Е. Рабочим остается измерить расстояние от Е до D, которое будет равно искомому расстоянию от А до В.

16 слайд

Нужны ли знания по математике современному человеку?

Стремительно изменяется мир и сама жизнь. В неё входят новые технологии. Только математика и решение задач в традиционном понимании не изменяют себе. Математические законы проверены и систематизированы, поэтому человек в важные моменты может положиться на неё, решить любую задачу. Математика не подведёт.

Но с каждым годом у нас появляется всё больше и больше замечательных машин: сложных станков, различных автоматов. Для того чтобы хорошо работать на таких машинах, надо очень много знаний. Сейчас математика нужна не только ученому или инженеру, но и мастеру, и рабочему на заводе.

Однако ещё несколько десятков лет назад встречалось немало таких задач, решить которые было практически невозможно, хотя математики и знали, как их нужно решать. Бывало, что для решения одной единственной задачи десятки людей работали несколько лет. Вычисления шли медленно. Главные «инструменты» математика были те же, что во времена древних греков - собственная голова и чистый лист бумаги с карандашом.

И вот у математики появился новый могучий помощник, который называется электронно-вычислительной машиной. Существующие быстродействующие компьютеры работают в сотни тысяч раз быстрее человека.

Никогда ещё математика не была настолько всеобъемлющей и такой нужной людям наукой, как сегодня. О том, какой будет математика завтра, говорить трудно. Она развивается сейчас так стремительно, так часто делаются в ней новые открытия, что гадать о том, что будет, пожалуй, бесполезно. Одно можно сказать наверняка: завтра математика станет ещё могущественнее, ещё важнее и нужнее людям, чем сегодня.

Все мы учили математику в школе. Причем многие из тех, кто относит себя к «гуманитариям» из-за пристрастия к литературе и языкам, вспоминают логарифмы и квадратные уравнения как страшный сон. Каждый из нас не раз задавался вопросом «Разве это может мне когда-нибудь пригодиться в жизни?» и, скорее всего, не получал вразумительного ответа даже от своего учителя алгебры. Джордан Элленгберг, американский профессор математики Висконсинского университета в Мадисоне, берет на себя смелость сказать: «Ещё как может»!

Ошибки самолётов и солдатских ног

Элленберг начинает свою книгу с рассказа о выдающемся математике XX века Абрахаме Вальде, вынужденном эмигрировать в конце 30-х годов из Австрии в США из-за преследования евреев нацистами. Во время Второй мировой войны Вальд совместно с крупнейшими американскими специалистами по статистике работал над решением секретных военных задач в организации Statistical Research Group (SRG). Военное командование обратилось в SRG с задачей найти способ, позволяющий минимизировать потери американских бомбардировщиков.

Повреждения на самолётах, возвращавшихся из зоны боевых действий, распределялись неравномерно - большинство пробоин находилось на фюзеляже, меньшая часть - на двигателе. Военные пришли к выводу, что необходимо укрепить броней наиболее уязвимые части самолетов. Вопрос состоял лишь в том, сколько брони надо использовать на пораженных участках, чтобы не перегрузить самолет железом и при этом эффективно его укрепить.

Ответ Вальда оказался неожиданным. Естественно, он не оспаривал, что самолётам требуется дополнительная защита. Но при этом он предложил делать укрепления не там, где больше всего пробоин, а там, где их нет - то есть на двигателях. Причина, почему в этих зонах было меньше повреждений, только одна: в случае прямого попадания в двигатель самолёт просто не возвращался из боя. Подобное происходило и с ранеными в военном госпитале: медсёстры чаще видели раненных в ноги, а не в грудь. И дело не в том, что солдаты не получали ранений грудной клетки, просто после них, как правило, мало кто выживал.

Элленберг акцентирует внимание на этой истории с Вальдом, чтобы дать понять читателю, что представляет собой математический способ мышления. Быть математиком - это не просто решать числовые задачи и выводить алгебраические формулы. Быть математиком - значит мыслить нестандартно, формулировать правильные вопросы, а главное - подвергать сомнению предположения, которые приводят к ложным выводам.

Математик всегда ставит такие вопросы: «Из каких предположений вы исходите? Обоснованы ли эти предположения?» Порой это вызывает раздражение. Однако такой подход может быть весьма продуктивным.

Приложите математику к больным местам

На школьных уроках алгебры мало кто задумывается об этом. Мы изучаем длинный список правил и формул, из всего массива которых используем потом разве что навыки проведения в уме простых арифметических операций (на самом деле далеко не только это, но многие даже не подозревают, насколько глубоко математика вплетена в ткань нашего мышления). Так вот, если ваши представления о математике ограничиваются только школьным курсом - примите поздравления, вы не знаете об этом предмете почти ничего! Существуют же такие фундаментальные разделы этой науки, как теория вероятностей, математический анализ, теория кодирования, статистика. (Уже страшно? Признаюсь, мне немного тоже). Ведь речь идет о таких областях чистой математики, которые кажутся недоступными простому человеку.

Элленберг спешит нас заверить - в основе этого абстрактного сложного языка лежит не что иное, как здравый смысл, подкреплённый фундаментальными методами и теоремами. А «истинная умственная работа, которая требуется в математике, мало чем отличается от того, как мы размышляем над решением простых повседневных задач». К такому выводу профессор пришёл во время работы над математическими исследованиями, настолько далекими от реальной жизни, что он и не стремится нас с ними знакомить. Чем дальше продвигалась эта работа, тем яснее он понимал, что математические законы выходят далеко за рамки обсуждений внутри университетского сообщества.

«Знание математики - своего рода рентгеновские очки, позволяющие увидеть структуру мира, скрытую под беспорядочной, хаотичной поверхностью. Математика - это наука о том, как не совершать ошибок, а математические формы и методы выковывались на протяжении многих столетий упорного труда и дискуссий».

В отличие от своего предшественника Вальда, который не интересовался прикладными возможностями математики, Элленберг ставит задачу рассказать об использовании математических концепций в политике, медицине, экономике, религии, интернете и даже бытовых делах. Здесь мы имеем дело с простыми и глубокими фактами, составляющими часть математической вселенной.

Когда лучше всего приезжать в аэропорт, чтобы не потратить впустую своё время и при этом не опоздать? Как жить в мире, в котором Google, Facebook и даже крупные сети розничных товаров знают о вас больше, чем собственные родители? Стоит ли доверять опросам общественного мнения? А результатам тестирования новых лекарств? Что можно узнать о существовании (или отсутствии) Бога с помощью законов математики? Как создаются статистические исследования, сообщающие нам о том, что в определённых географических областях риск развития онкологических заболеваний выше, чем в других? Какие лазейки для кандидатов существуют в демократической процедуре выборов? Что, в конце концов, надо сделать, чтобы обмануть систему (легальным путем, разумеется) и выиграть миллионы долларов в лотерее? И так далее, и так далее.

Примеры, которые приводятся в книге, наглядно показывают, как вера в бездумные цифры, непроверенные факты и сомнительную статистику, распространяемые через многочисленные каналы коммуникации, заставляет людей приходить к нелепым выводам и усложнять себе жизнь. Детальный разбор каждого случая на основе математического анализа действительно помогает критически взглянуть на поток информации, который ежедневно обрушивается на наши головы через заявления политиков и общественных деятелей, интернет-рекламу и СМИ.

Математика - не только для гениев

Отдельного интереса заслуживают рассуждения автора об укоренившихся в общественном сознании представлениях, будто все математики - это безумные одержимые гении, которые избирают научный эскапизм в качестве главной идеи жизни. Этот образ широко растиражирован массовой культурой, взять хотя бы историю с шизофренией и галлюцинациями Джона Нэша, вокруг которых выстраивается сюжет фильма «Игры разума», или весь спектр психических расстройств Макса Коэна в фильме «Пи».

«В реальной жизни, - пишет Элленберг, - математики - это обычные люди, не более безумные, чем все остальные. На самом деле мы не так часто уходим в уединение, чтобы вести одинокие битвы в суровых абстрактных мирах. Математика скорее укрепляет разум, а не напрягает его до предела».

Ошибочно также думать, что математика держится только на одних гениях, а всем остальным, чьи достижения кажутся менее выдающимися, дорога в эту область научного знания закрыта. Между тем, так думают многие студенты, которые бросают университеты на середине обучения, разочаровавшись не в самой математике, а в том, что им не удаётся стать самыми лучшими. Элленберг сожалеет по этому поводу, так как считает, что математика - это коллективная деятельность, в которой принимают участие тысячи умов по всему миру, и открытия каждого из них служат единой цели. Не стоит недооценивать их вклад.

Очень хорошо сказал об этом Марк Твен: «Требуется тысяча человек, чтобы изобрести телеграф или паровой двигатель, или фонограф, или телефон, или ещё что-нибудь столь же важное, а мы приписываем изобретение последнему из них и забываем об остальных».

Принимать решения, исходя из большого количества возможных вариантов, использовать формальную логику при оценке событий, не поддаваться на предложения, которые сулят нам невозможные перспективы, помнить, что невероятное происходит при наличии большого количества шансов, - всё это и значит заниматься математикой в повседневной жизни. И делаем мы это с самого детства - если точнее, те из нас, кто поддерживает хорошие отношения со здравым смыслом.

Смысл жизни - математические модели. Часть 1

1.Введение.

Около 1998 г. я попытался на основе известных мне элементов теории управления и системного анализа сформулировать некоторые ограничения жизненной стратегии в математических формулах. Еще ранее, в 1991-1994 гг. я читал курс лекций в Институте приборостроения по управлению в биологических и медицинских системах и ввел в эти лекции некоторые математические описания алгоритмов управления и жизненных стратегий. Элементы этих лекций я также ввел в настоящее эссе. Я, естественно, не претендовал на то, чтобы давать рецепты жизненной стратегии - для этого есть профессиональные философы, основатели философских и религиозных учений, пророки, мистики и др. Моя цель была значительно более скромная - посмотреть, как выглядят эти проблемы с математической стороны. Соответственно, и результат достаточно скромный - не следует искать прямого соответствия между математическими формулами и жизненными категориями -математика мало приспособлена для корректного описания этих категорий. Я добавил сюда ряд литературных отступлений, часть которых использовал в свое время для развлечения студентов.

2.Предварительные договоренности и ограничения.

Понятие «Cмысла жизни» многозначно - оно включает в себя объяснения ее биологического и социального механизмов (как?), ее причинно-следственных связей (почему?), ее целей (зачем?). Чаще всего при задавании этого вопроса он ассоциируется с последним (зачем?), т.е. понятия «смысл» и «цель» становятся в житейском смысле синонимами (хотя это совсем не так в математическом смысле). Основная часть дальнейшего изложения будет посвящена именно последнему пониманию - «Смысл жизни» как «Цель жизни».

Литературное отступление 1.

<<Ситуация очень схожа со сценой из «Фауста» Гете - при попытке перевода Библии на немецкий язык Фауст с первых же строк сталкивается с затруднением: «В начале было Слово». Дело в том, что в древнееврейском и древнегреческом (повидимому, Библию Фауст переводил с одного из этих классических языков, т.е. с подлинника или «Септуагинты») эта строка читается по-разному и в нее вкладывается многозначный смысл.

В древнегреческом это «Логос» - понятие включает в себя космический разум Вселенной, Главную Идею и многое другое. Этому понятию ближе всего перевод «Созидающая Мысль». Наиболее четкое изложение понятия - у Платона. Верховное существо мыслится как главный архитектор Вселенной.

В древнееврейском это в одном из вариантов «Каббала» - для мудреца-каббалиста возможность именно «Словом» буквально создавать миры - это абсолютная истина - надо только правильно произнести, со всеми придыханиями и ритуалами. В отличие от древнегреческого здесь «Слову» придается мистическое значение непосредственного созидания (кстати, исторически это предшествует понятию «Логоса»). Верховное существо мыслится как главный мастер - демиург, созидающий Вселенную.

При попытке найти немецкий аналог этого понятия Фауст перебирает понятия «Слово», «Мысль», «Дело» (в русском переводе, а на немецком еще и «Воля» - весьма важное добавление).

Вполне очевидно, что в понятии «Смысла жизни» имеются все эти варианты - и главной идеи, и главной мысли, и главного дела, а также главной цели и воли к ее достижению, а кроме того, для эзотериков (посвященных) - также и мистическое понимание.>>

Из вышеизложенного ясно, что “словам ведь соответствуют понятья” (тоже из “Фауста”) и если мы хотим поставить наше исследование на научную почву, то для каждого вполне очевидного (в житейском смысле) слова нужно определить понятие, которое мы имеем в виду, из множества возможных понятий, соответствующих данному слову. Витгенштейн определяет процесс ассоциации между словом и понятием как «языковую игру »: «Весь процесс употребления слов в языке можно представить и в качестве одной из тех игр, с помощью которых дети овладевают родным языком. Я буду называть эти игры “языковыми играми” и говорить иногда о некоем примитивном языке как о языковой игре».

Соответствие между словом и понятием проще всего, хотя и не очень наглядно, можно сделать на математическом уровне - на уровне моделей. Абстрактные математические модели, разумеется, будут гомеоморфными по отношению к описываемым явлениям жизни, но не изоморфными, т.е. модель есть подобие жизни, но жизнь не есть подобие модели. Поскольку мы исследуем понятие “Цели”, то в модели для нас главным будет ее прогностическое значение - если прогноз, сделанный по модели, позволяет правильно спланировать траекторию движения, стратегию и тактику поведения, то эту модель будем считать удовлетворительной. Поэтому наиболее частое возражение - это математика, а в жизни все не так - оказывается несостоятельным - модель не претендует на полноту описания, а служит только для прогноза.

Описания явлений в терминах и категориях культуры и нравственности представляют собой, по существу, перечень ограничений, накладываемых на модели поведения, которые могут также быть описаны математически, но являются более краткими, хотя и менее формально точными. Степень соответствия этих описаний реальным жизненным явлениям в смысле прогностическом примерно такова же, как у чисто математических моделей, то есть эти описания вполне прагматичны.

Еще одно существенное ограничение: чтобы не умножать сущностей сверх необходимого (Pluralitas non est ponenda sine necessitate - бритва Оккама), мы не будем привлекать при описании математических моделей Создателя, пришельцев, четвертое измерение, ауру, мидихлориан и Силу (из «Звездных войн») и т.п. (перечень можно продолжить до бесконечности).

Замечание по поводу списка литературы - перечень источников слишком велик для традиционного списка печатных изданий (от Геродота и Гегеля до Стругацких и Спинозы); он ориентирован на Интернет-источники в on - line - запрос в любом поисковике по фамилии автора дает ссылки на десятки сайтов.

3.Формирование иерархии целей на уровне индивидуума.

В кибернетике основным признаком живого организма считается свойство гомеостаза, т.е. удержания в заданных пределах основных параметров жизнедеятельности за счет адаптивного поведения.

Электромеханическая модель гомеостатической системы - известные черепашки Уолтера, удерживающиеся на краю стола, математическая модель дана, в частности, у Эшби:

Так как ступенчатые функции меняются скачками, то аналитическое интегрирование этих дифференциальных уравнений невозможно, но тем не менее эти уравнения однозначно определяют поведение системы, если заданы начальные условия (состояние системы), и решение с любой степенью точности может быть найдено с помощью численных методов.

Живые системы, определяемые уравнениями гомеостаза, соответствуют организмам, полностью осуществляющим адаптацию за счет безусловных рефлексов. Программа адаптации при этом полностью записана на генетическом уровне (в структуре ДНК). Объем информации, которую организм может передать своим потомкам, полностью определяется объемом генома.

Литературное отступление 2.

<< Рассмотрение организма как машины имеет очень давнюю традицию, хотя принято связывать эту аналогию с 18-м веком (веком Просвещения). Любопытно, что уже в то время делались небезуспешные попытки ввести для простейших организмов - машин понятия нравственности. У Потоцкого в «Рукописи, найденной в Сарагосе» один из героев (математик) рассуждает, имеет ли моллюск в раковине понятие о добре и зле. Первичная дихотомия добра и зла у него отождествляется с дихотомией «съедобно - несъедобно»: моллюск открывает свою раковину и поглощает съедобную частицу или закрывает раковину и отвергает несъедобную. Рост сложности системы (и, соответственно, усложнение нравственности) достигается за счет увеличения числа возможных выборов поведения. Таким образом, по Потоцкому, моллюск оперирует 2 понятиями, а гений на уровне Исаака Ньютона - 10 000 понятий - вот пример чистой математической индукции, без учета качественного изменения системы.>>

Следующая ступень более совершенного адаптивного поведения связана с введением понятия условного рефлекса. Моделирование условного рефлекса проводилось и для черепашек Уолтера, но наиболее популярной математической моделью систем с условным рефлексом является перцептрон Розенблата. Основная идея перцептрона - возможность изменения коэффициентов обратных связей и распределения ступенчатых функций из уравнений гомеостаза в процессе обучения. Результаты обучения (положительные или отрицательные) служат для подкрепления или ослабления обратных связей отдельных блоков системы. Тогда процесс в гомеостатической системе определяется не только ее начальным состоянием, но и процессом ее обучения, т.е. структура системы адаптируется к среде в процессе обучения. Объем информации, который передается потомкам, при этом существенно превышает объем генома.

Основной недостаток управления на этих 2 этапах - это запаздывание управления - управление использует только информацию о текущем состоянии окружающей среды, при изменении параметров среды между получением новой информации и формированием нового управления имеется временной лаг, что снижает шансы организма на выживание.

Следующая ступень совершенствования адаптивного поведения - построение организмом модели окружающей среды, прогнозирование по модели будущего состояния среды и планирование с помощью этой модели своего поведения. Здесь мы впервые сталкиваемся с понятием цели , так как планирование подразумевает решение некоторой задачи. Вопрос осознания этой задачи здесь ключевой, так как без постановки этой задачи нет и понятия цели. Является ли понятие цели присущим только человеку, или и другим высшим животным - это вопрос дискуссионный и не имеет принципиального значения для нашего исследования.

Математическая модель целенаправленных систем описана в общей теории систем (Месарович и Такахара) следующим образом:

причем пара (х, y ) принадлежит S тогда и только тогда, когда y является решением задачи принятия решений, задаваемой элементом х . Множество входных воздействий X называется множеством решений, множество Y - множеством выходных величин, которые могут получиться в ответ на входные воздействия х. Усложнение математической модели целенаправленных систем приводит к понятиям задачи удовлетворения, модели объекта управления и системы принятия решений. Для описания и анализа этих моделей требуется более глубокое знание теории множеств. При этом любую систему, преобразующую входы в выходы, можно описать как систему принятия решений. Феноменологический и целенаправленный подходы здесь зависят от того, на что направлен интерес исследователя. Мы, естественно, будем применять целенаправленный подход.

Если ввести в уравнения системы множество ограничений N , связанных с нравственными и культурными табу, уравнения примут вид:

С появлением понятия цели связано введение целевой функции, поиск экстремума которой является задачей управления. Заметим, что при адаптивном управлении достижение экстремума целевой функции необязательно. Целевая функция представляет функционал типа

t - время, Т - временной интервал, на котором производится интегрирование (например, длительность жизни). Поиск экстремума целевой функции производится на пространстве входных переменных x n . Решение с любой степенью точности по достижению экстремума целевой функции находится численными методами.

Значение Ф соответствует степени удовлетворения совокупности некоторых потребностей человека - как материальных, так и эмоциональных.

Здесь традиционно различают 2 типа задач: задачи целевого планирования и задачи оперативного управления (хотя на современном уровне вычислительной техники грань между этими 2 типами задач смазана, так как решение задач целевого планирования может при достаточно большой вычислительной мощности осуществляться в реальном времени).

Для задач целевого планирования в зависимости от вида целевой функции используются:

линейное программирование (Канторович) - требуется найти максимум функции

2. динамическое программирование (Беллман) - типовая задача, решаемая этим методом - задача о коммивояжере: имеется n +1 городов A 0 , A 1 ,… A n с заданными между ними расстояниями d ij ; требуется выбрать такой маршрут передвижения A 0 , A i 1 , A i 2 ,… A in , A 0 , при котором суммарный путь минимален;

3. эвристическое программирование (Нюэлл, Шоу, Минский) - при этом информация об объекте управления неполна и используются, в частности, экспертные системы принятия решений;

4. игровые методы , применяемые для конфликтных ситуаций и стохастических объектов управления - эта группа методов, в частности включает так называемые «деловые игры».

Для задач оперативного управления применяются различные методы автоматического регулирования в реальном времени:

1. Для детерминированных систем методы поиска экстремума: метод Гаусса-Зайделя, метод наискорейшего спуска (по максимуму градиента);

2. Для стохастических систем - корреляционно-экстремальный метод (Миллер, Тарасенко, Мелик-Шахназаров, Маркатун) - при этом определение оптимальных координат местоположения или их производных осуществляется путем отыскания экстремума корреляционной функции R ij или ее разновидностей.

Разумеется, приведенные перечни методов решения задач целевого планирования и оперативного управления далеко не полны и включают лишь наиболее традиционные и хорошо освоенные методы.

Резюмируем вышеизложенное: цель жизни в традиционной трактовке моделируется как нахождение максимума целевой функции Ф (счастья) за время жизни Т (заметим, что Т - непостоянно и зависит от стратегии поиска). Здесь мы впервые ввели в наше исследование понятие счастья. Оно (продолжая языковую игру опять же по Витгенштейну) является весьма сложным и, строго говоря, не может быть полностью раскрыто. Однако, чтобы можно было двигаться дальше, примем в нашей языковой игре, что в формуле для Ф могут быть учтены с определенными весовыми коэффициентами как материальные, так и эмоциональные стимулы удовлетворения индивидуума. Математизацию понятий нравственности и эмоций рассмотрим в разделах 8 и 9 настоящего исследования.

Поскольку в целевой функции Ф должны быть учтены со знаком “ - “ несчастья и страдания жизни, то результат Ф может быть и отрицательным. При пессимистическом подходе (если весовые коэффициенты страданий принимаются более высокими, чем весовые коэффициенты удовольствий) наиболее выгодная стратегия - полное отсутствие управления (действий), чтобы не увеличивать количество страданий (идеал при этом - нирвана). Легко понять, что при такой стратегии существование и индивидуума, и социума невозможны. Поэтому в дальнейшем не будем рассматривать такую стратегию, так как результат тривиален.

Литературное отступление 3.

<<Религиозные мыслители рассматривают Т , как величину, стремящуюся к бесконечности (с учетом загробного существования). Тогда стратегия поиска целевой функции приобретает совершенно другой вид. Приведем паскалевское доказательство существования бога, основанное на теории вероятностей:

Стратегия атеиста - Т1 = Т - время земной жизни, конечная величина, Ф1 - количество благ, приобретаемых человеком в земной жизни, возможный выигрыш - Ф1 - не зависит от вероятности существования бога р б .

Стратегия верующего - Т2 -> “бесконечность” ( длительность загробного существования) , Ф1 -> 0 - нулевое количество благ, получаемое верующим в земной жизни при праведном поведении, Ф2 -> “бесконечность” (бесконечное количество благ, получаемое верующим в загробной жизни, т.е.вечное блаженство), возможный выигрыш - Ф2 * р б .

Сравнивая возможные выигрыши, получаем, что стратегия верующего дает больший выигрыш при сколь угодно малом р б . Заметим, что если мы попытаемся определить р б по принципу научного эксперимента, то эта вероятность должна определяться как отношение числа удачных (подтверждающих существование бога) экспериментов к общему числу экспериментов. Вся проблема в том, что научная достоверность удачных экспериментов недоказуема из-за принципиально различной трактовки их результатов наблюдателем-атеистом и религиозным наблюдателем. >>

Поиск максимума Ф рассматривается как стратегическая задача долговременного планирования, или тактическая задача оперативного управления, причем имеет место логический парадокс - вид целевой функции определяется самим субъектом, осуществляющим стратегию поиска, при этом утрачивается объективность выбора - правильность может быть оценена лишь сторонним наблюдателем (или группой наблюдателей, представляющих социум). Какой из видов счастья объективно является оптимальным - здоровье и долголетие, богатство, власть, социальный престиж, мудрость, самоудовлетворение от наркотиков, алкоголя и разврата - нельзя определить на уровне индивидуума.

Литературное отступление 4.

<< Одно из древнейших доказательств субъективности определения счастья мы находим в рассказе о Солоне и Крезе (Геродот, Плутарх, Ксенофонт). Лидийский царь Крез, накопивший несметные богатства, показал их афинскому мудрецу Солону и спросил, кто, по его мнению, является счастливейшим человеком на земле. Солон привел в пример афинских граждан - одни пали смертью героев на войне за отечество, другие после праведной жизни умерли в святилище богини. Крез с возмущением спросил его - не знает ли он счастливых среди живущих, на что Солон сказал, что объявлять счастливым того, кто еще живет - то же, что объявлять победителем в беге того, кто еще не закончил дистанцию. Через некоторое время царство Креза было разорено завоевателями, а сам он приговорен к смерти на костре и на себе ощутил справедливость суждения Солона. Здесь в основе понимания счастья две системы ценностей: у Креза - материальные блага; у Солона - авторитет в обществе на основе высокого уровня Платоновского «тимоса». «Тимос» понимается как врожденное чувство справедливости, порождающее жажду общественного признания (Фукуяма).>>

Литературное отступление 5.

<<Насколько далеко мы ушли от понимания счастья во времена Солона и Креза, покажем на следующем отрывке из Кристофера Лога (цитируется по сказке Стругацких):

“Вы спрашиваете:

Что считаю

Я наивысшим счастьем на земле?

Две вещи:

Менять вот так же состоянье духа,

Как пенни выменял бы я на шиллинг,

Юной девушки

Услышать пенье

Вне моего пути, но вслед за тем,

Как у меня дорогу разузнала”.

Возможно, по парадоксальности этот отрывок ближе всего к современному пониманию счастья.

Остается добавить следующую цитату из Стругацких:

“Разве такие вещи алгоритмизируются?!”

Но Стругацкие - не Святое Писание, и мы продолжим это безнадежное дело.>>

Источник парадокса при выборе целевой функции - построение иерархии целей по методу математической индукции: для решения малой тактической задачи (например, проведение коммерческой операции) определяется тактическая цель низшего уровня (получение определенной суммы денег), тактическая задача следующего уровня (достижение благосостояния) определяет методом индукции следующую цель (полное финансовое благополучие), следующий уровень (завоевание на этой основе власти в социуме) выдвигает следующую тактическую цель. Возникает иллюзия, что метод индукции применим и для человеческой жизни в целом. Однако здесь вступает в силу теорема Геделя: те задачи, которые формулировались внутри отдельных отрезков человеческой жизни, не могут быть отдельным человеком сформулированы для человеческой жизни в целом. Для объективной постановки задачи оптимизации целевой функции нужно перейти на следующий системный уровень - рассматривать не отдельного индивидуума, а социум.

4.Формирование целей на уровне социума .

В отличие от предыдущего раздела системой, для которой решаются задачи выживания, адаптации и оптимизации целевой функции, является не отдельно взятый индивидуум, а социум или его часть. На разных стадиях развития частью социума, которая для себя ставила и решала эти задачи, были род (семья), племя, народ (этнос), человечество в целом (последнее пока только в перспективе).

Выбор целевой функции и здесь достаточно произволен, но правильность этого выбора определяется на обозримых исторических отрезках по состоянию данной части социума. Стратегией управления для социума является, с одной стороны, некоторый набор ограничений, задающих правила социального поведения индивидуумов (нравственность, религия, мораль, культурные табу, юрисдикция и др.), с другой стороны, объединяющая часть социума идея, в частности, национальная идея (мировое господство, свобода и неограниченные возможности развития личности индивидуумов, гарантированное блаженство в загробной жизни, улучшение расы и создание сверхчеловека, высокий уровень благосостояния для всех и пр.).

О правильности выбора стратегии можно судить в историческом ракурсе, на основании анализа, какова стабильность социума при выбранной стратегии, какова сумма счастья и несчастья, получаемых членами социума. Заметим, что при анализе правильности стратегии мы должны опять-таки выйти за пределы анализируемой системы и рассматривать уже систему, включающую в качестве составных частей социум и окружающую среду (планету, а в перспективе и весь космос).

Ретроспективный (исторический) анализ правильности стратегии социума на отдельных исторических этапах имеет еще и то ограничение, что мироощущение индивидуумов на различных этапах цивилизации несопоставимо, а стало быть, определение счастья и несчастья члена социума невозможно. Для нас непостижимо мировосприятие древнего эллина, китайца эпохи Конфуция, ацтеков и майя. Попытки реконструкции этого мироощущения имеют литературную, но не объективную ценность.

Поэтому при выработке национальной идеи или кодекса нравственности и морали можно руководствоваться только явно отрицательными примерами (недолговечное существование Третьего Рейха, неудачная попытка построения коммунистического общества в России и др.).

Максимум того, что может сделать индивидуум в социуме при планировании своей личной стратегии:

понять целевую функцию своей части социума и привести свою личную стратегию в соответствие с ней (изменение части своей личности) - конфуцианский подход,

найти для себя часть социума, целевая функция которой более соответствует личной стратегии, стать членом этой части социума (и перенести все неудобства и дополнительные усилия, необходимые для смены окружения) - индивидуалистический подход,

изменить целевую функцию своей части социума, приведя ее в соответствие со своей личной целевой функцией (преобразование социума с минимальными шансами на успех) - революционный подход.

Саморегулирующиеся системы .

Существует иллюзия, что достаточно установить правила игры и при достаточно хороших правилах система сама будет развиваться в «хорошем» направлении и приведет общество в процветающее состояние. В наше время наиболее показательна здесь идея рыночной экономики, которая сама все отрегулирует и улучшит экономические показатели общества. Это можно сравнить с влиянием эволюции на животный мир планеты. Эволюция действительно эффективно отсеивает менее приспособленные организмы, остается только выяснить, были бы удовлетворены ее результатами динозавры и неандертальцы. Кстати, мозг неандертальца был больше по объему мозга современного человека, так что, возможно, вымирание неандертальцев закрыло человечеству путь к более интеллектуальному обществу.

5.Информационная модель управления.

Еще одно замечание касается способности индивидуума к выработке правильной тактики и стратегии управления. Информационная модель управления, разработанная Винером, определяет условие оптимального управления как:

H (X )>= H (Y ) (5),

Приведенное соотношение известно как закон необходимого разнообразия и в переводе на обыденный язык означает, что информационные возможности управляющего индивидуума должны быть не меньше, чем информационное богатство управляемого объекта, т.е. оптимальное управление при неполной информации об объекте невозможно.

Следовательно, при выработке жизненной стратегии необходимо учитывать:

Принципиальную неполноту информации, которую может собрать индивидуум в течение жизни.

Необходимость учета совокупной информации, накопленной в социуме.

Важность информационных фильтров для усвоения полезной для управления информации и отсева вредной.

Выбор за индивидуумом. Объективность выбора повышается при понимании различных сторон проблемы - личных возможностей, образа жизни в отдельных частях социума, перспектив развития себя и социума, добровольном принятии ограничений, действующих в социуме (правил игры). Очевидно, что научное понимание проблемы построения жизненной стратегии резко сужает возможность личного свободного выбора жизненных альтернатив.

Заметим, что ценность информационного богатства для управления была практически положена в основу отбора чиновников еще в Древнем Китае — для назначения на пост чиновник должен был сдавать экзамены по классической философии (по Конфуцию), по литературе, математике (включая геометрию). Результатом квалифицированной работы чиновников были успехи в строительстве (Великая Китайская стена), орошении, создании гигантского флота и прочих отраслях, где Древний Китай намного опередил окружаюшие страны.

Литературное отступление 6.

<<Информационная модель Винера имеет достаточно простой житейский аналог, который по-латыни формулируется так:

Ubi nil vales, ibi nil velis.

Там, где ты ничего не можешь, там ты ничего не должен хотеть - т.е. если твое информационное богатство значительно меньше информационного богатства объекта, ты не можешь управлять этим объектом. Покорись и не строй планов.

Сенека, из писем к Луцилию:

“Ducunt fata volentem, nolentem trahunt”.

«Покорного судьба ведет, непокорного тащит».>>

Подход философа-стоика сформулирован для статической модели, когда функции H (X ) и H (Y ) являются постоянными в процессе решения. Однако, на практике чаще используется динамический подход - когда управляющий индивидуум проводит исследование структуры управляемого объекта. При этом повышается информационное богатство управляющего индивидуума H (X ) и становится возможным выполнение условие успешного управления (5).

Правда, возможен и другой вариант - когда управляющий индивидуум вместо повышения своего информационного богатства H (X ) уменьшает информационное богатство объекта H (Y ), т.е. переделывает управляемый объект с целью устранения помех для управления (например, уничтожает политическую оппозицию) - диктаторский подход.

Только это уже будет не тот объект и не тот управляющий субъект, а управление превращается в подавление.

Информационная модель управления приводит к задаче отбора управляющих субъектов, т. е. к выбору между классической демократией типа «один человек — один голос» и меритократией (правление достойных, т. е. в нашем случае наиболее квалифицированных в искусстве управления экспертов). Частично такая система двухступенчатых выборов реализована в США. При переходе к двухступенчатым выборам неизбежно встает вечный вопрос: «кто охраняет охранников» или « Quis custodiet ipsos custodes ?». Система отбора экспертов — это ключевой вопрос, но не безнадежный. Сообщество академических ученых и управленцев вполне способно сформировать компетентную экспертную группу.

6. Зависимость стратегии от возраста этноса и индивидуума

В предыдущих разделах молчаливо предполагалось, что личная стратегия индивидуума принимается им где-то в начале жизни и затем не меняется в течение всей жизни, т.е. индивидуум принимает “правила игры” и следует им (вид функционала F (x 1 , x 2 ,… x n ) не меняется в течение жизни Т ). Для стратегии 1 (конфуцианский подход) это возможно лишь при условии воспитания индивидуума в “правильном” духе, что характерно для сравнительно молодых этносов. Примеры: древняя Спарта, древний Китай, самураи Японии, рыцарство в средневековой Европе. Девиз рыцаря “без страха и упрека” (chevalier sans peur et sans reproche ) - “делай, что должен, и пусть будет, что будет”. Даже в условиях одного замкнутого типа цивилизации такой тип стратегии редко полностью выдерживался в течение жизни индивидуума. Например, Сократ был воспитан как воин, в молодости был образцовым воином, затем стал философом. Социальная динамика (социальные “лифты”) делала из рядовых рыцарей королей, из рядовых самураев - сёгунов; при этом стратегия поведения коренным образом менялась от стратегии (1) (конфуцианский подход) к стратегии (2) (индивидуалистический подход). Вместо рыцарей “без страха и упрека” появлялись фрилансеры (freelancers ) - вольные копейщики, которые искали свое счастье, выбирая на короткое время очередного сюзерена. В настоящее время фрилансеры (правда, совершенно в другом смысле) - одна из основных групп активного населения, особенно в творческих, креативных профессиях - программисты, дизайнеры и пр. Вместе с тем, большую группу составляют клерки, верные “корпоративному” духу, т.е. следующие конфуцианской этике. Такова общая динамика групп, характерная для постиндустриального общества.

С другой стороны, такая динамика характерна и для развития отдельной личности. В начале жизненного пути индивидуум, в основном, воспитывается и принимает идеологию жизни “по правилам”; по мере взросления и усвоения все большего объёма информации о своих возможностях (познание себя) и о внешней среде (познание жизни) (см. модель управления Винера в предыдущем разделе) усиливаются индивидуалистические или революционные черты; в конце жизни, когда силы иссякают, он вновь переходит к конфуцианскому стилю жизни.

С учетом изменения выбранной стратегии в течение жизни формула для целевой функции приобретает вид:

Где k +1 - число стратегий, используемых индивидуумом в течение жизни;

F i - функционал, определяемый видом стратегии i .

Литературное отступление 7 (и последнее).

<<” Si jeunesse savait , si vieillesse pouvait ”(Этьен, 1594 г.) - “Если бы молодость знала, если бы старость могла”. >>

Все-таки довольно точные аналогии между математическими формулами и житейской мудростью существуют, надо только покопаться.

культура искусство общество наука смысл жизни, целевое планирование, информационная модель