Wat is het nut van wiskunde?

Frank , 46 jaar
14 januari 2014

Mijn dochter (13j) en zoon (10j) vragen concrete toepassingen van wiskunde in het dagdagelijkse leven / beroepsleven, bv. toepassingen van integralen bij de bouw van een brug (bedrijfswereld van de burgerlijk architecten) + concreet voorbeeld?; toepassing van matrixen / stelsels bij gebruik van elektronisch telefoonboek + vb.?
Waarom moeten we wiskunde studeren, we hebben dit toch nooit nodig in ons beroepsleven / dagdagelijks leven enz.? Wat is de zin van wiskunde?

Antwoord

Wiskunde gebruiken we gans de dag door, in tal van toepassingen die we intussen als heel vanzelfsprekend beschouwen, maar die zonder wiskunde ondenkbaar zouden zijn.

Een paar voorbeelden, uit het dagelijks leven :

 

1) Een GPS-systeem, zoals we dat in bijna alle auto's hebben, hetzij ingebouwd hetzij draagbaar, is zonder wiskunde onmogelijk. Het systeem berekent uw positie met een nauwkeurigheid van enkele meter op basis van signalen van satellieten. Daar komt bijvoorbeeld heel wat meetkunde aan te pas.

 

2) Elke digitale foto die uw kinderen nemen, bijvoorbeeld met hun GSM, maar ook elke foto die ze op internet downloaden wordt gecodeerd in JPG. JPG vertrekt van de originele foto en gaat daar dan allerlei wiskunde bewerkingen op uitvoeren. De bedoeling is met veel minder geheugen toch een aanvaardbare reproductie van de foto te kunnen hebben. Dat doet JPG onder meer door rotaties van het assenkruis in drie dimensies (drie kleuren worden omgezet in een luminantie en twee crominanties), en door vervolgens in horizontale en verticale richting kleine golfjes (sinussen) door de foto te fitten, en alleen die golfjes over te houden die van belang zijn. Ik vergelijk JPG altijd met fruitsap: het appelsiensap dat in Californie geproduceerd wordt, wordt ook niet zomaar naar hier verscheept. Het bestaat immers voor een groot stuk uit water. Water hebben we hier voldoende, dus stuur enkel het concentraat naar hier. Als we het willen drinken zullen we het hier wel "decoderen" door er weer water aan toe te voegen.

Zonder deze wiskunde zou er op het geheugenkaartje van uw digitaal fototoestel zo'n dertig keer minder foto's kunnen staan dan nu. En ook zou zonder die wiskunde het downloaden van een foto op internet in plaats van twee seconden, een minuut en meer vereisen

En hoe worden die fotos in feite wiskundig behandeld? Juis, als matrices.

 

3) maar ook de MP3-speler van uw kinderen doet dergelijke manipulaties met het gevolg dat een liedje in MP3 een keer of vijf minder geheugen in beslag neemt in het geheugen.

 

4) Ook bekende programma's zoals fotoshop gaan wiskundige bewerkingen doen om foto's scherper of zachter te maken, om het contract of helderheid te veranderen, hetzij op het volledige kleurenpalet, hetzij op een van de basiskleuren. Foto's scherper of zachter makenkan je doen met matrices.

 

5) 's Avonds luisteren we naar het weerbericht. Dat is voor een stuk gebaseerd op wiskundige modellen, de zogenaamde "weercomputers" zoals ze door de weerman genoemd worden.

 

Zo zou ik nog veel andere voorbeelden kunnen geven. Maar nogmaals, al deze voorbeelden gebruiken wiskunde als onontbeerlijk onderdeel, maar de wiskunde op zich is nooit het enige.

 

Je gebruikt dus gans de dag wiskunde zonder het te beseffen maar het maakt ons leven een stuk aangenamer.

Moeten we daarom allemaal grote specialisten wiskunde zijn? Neen, ik hoef ook geen kennis van biochemie te hebben om een geneesmiddel te kunnen innemen. Maar het feit dat ik zelf niets van biochemie afweet betekent niet dat ik zal zeggen dat je met biochemie niets kan doen. Ik weet bijvoorbeeld ook niets af van sociologie, maar twijfel niet aan het nut ervan.

Zo zou het ook met wiskunde moeten zijn.

Ik vind het vooral belangrijk dat de jonge mensen ten minste weten hoe essentieel wiskunde is in wetenschap en techniek, ook in dagelijkse toepassingen. Dat mensen denken dat je met wiskunde 'niets kan doen' komt meestal omdat men die mensen nooit, of te weinig, heeft laten kennismaken met die toepassingen. En daarbij is het even essentieel dat de jonge mensen inzien dat veel wetenschappelijke en technische vooruitgang enkel mogelijk is door kennis van diverse disciplines te combineren. Dat het niet gaat over allemaal aparte vakjes die niets met elkaar te maken hebben. Niemand zal twijfelen aan de enorme mogelijkheden vn bijvoorbeeld medische beeldvorming. Die apparaten zijn  het resultaat van het combineren van wiskunde, fyisca, electronica, mechanica, informatica, biologie.... ( en vergeef me, ik vergeet er wellicht nog een aantal).

En natuurlijk moeten ze in het middelbaar onderwijs een basiskennis wiskunde opdoen of het nu drie of acht uur per week is, net zoals ze daar kennismaken met andere wetenschappen en technologieën maar ook met economie en literatuur, met geschiedenis, met diverse menswetenschappen... 

Geef de jonge mensen een basiskennis van al die zaken en toon hen waartoe ze dienen. Toon hen hoe krachtig ze zijn maar ook hoe die kracht nog enorm toeneemt als je ze gaat combineren.  Pas dan zullen ze op een gefundeerde manier hun eigen interesses en competenties ontdekken en een verantwoorde keuze maken in hun verder onderwijstraject.

Reacties op dit antwoord

  • 19/01/2014 - Frank  (vraagsteller)

    Beste prof.dr Paul Hellings , hoogleraar toegepaste wiskunde Bedankt voor de toelichting. Zelf ik heb een ing. diploma dus wiskunde is me niet onbekend. Coachen / motiveren ( een vak / een beroep op zichzelf ) van mensen mag men niet onderschatten. In het bijzonder voor meer abstracte aspecten als wiskunde , fysica, enz . Vandaar mijn vraag naar concrete toepassingen. Ik geef uw antwoord door naar de school van mijn kinderen in byzonder vakgroep wiskunde Met vriendelijke groet Frank Van Campe werkzoekende master ( ing milieu )

  • 20/01/2014 - Frank  (vraagsteller)

    Eigenlijk een boek vol dergelijke toepassingen of een visuele voorstelling van deze toepassingen of een app of een webtoep ( PDF ....) met een interactie, enz Een wijdverspreide communicatie van dergelijke toepassingen " Hoe is wiskunde concreet toepasbaar" is welkom , vind ik persoonlijk ! Graag feedback ivm dit voorstel !

  • 20/01/2014 -  (wetenschapper)

    Ik heb wel een paar korte powerpoints die specifiek toepassingen van lineaire algebra belichten, en enkele korte tekstjes in pdf, ook met de bedoeling toepassingen te laten zien. Maar misschien kunnen we dit beter rechtstreeks met elkaar communiceren. Mail je maar op paul.hellings@kuleuven.be zodat ik ook jouw mailadres heb.

  • 13/05/2015 - Frank  (vraagsteller)

    het boek "Succesformules: toepassingen van wiskunde" via https://www.facebook.com/360gradenwetenschap?fref=nf Wiskundige Lex Schrijver zei eens: "Wiskunde is als zuurstof. Als het er is, merk je het niet. Als het er niet zou zijn, merk je dat je niet zonder kunt." Om een klein beetje van de wiskunde die we dagelijks inademen zichtbaar te maken hebben auteurs Bennie Mols (wetenschapsjournalist) en Ionica Smeets (wiskundige) het boek "Succesformules: toepassingen van wiskunde" ontwikkeld. Dit prachtige boek laat zien hoe wiskunde succes boekt op terreinen als economie, geneeskunde, misdaadbestrijding, logistiek, sport en kunst. Deze aanrader kun je downloaden via de website http://www.platformwiskunde.nl..

  • 13/05/2015 - Paul (wetenschapper)

    Bedankt voor de link, ik ga er zeker eens naar surfen

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

prof.dr. Paul Hellings

Vakgroep Wiskunde, Fac. IIW, KU Leuven

Katholieke Universiteit Leuven
Oude Markt 13 3000 Leuven
https://www.kuleuven.be/

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door EOS vzw