• 締切済み

モデルの構築に使われる数学について

色々な学問で解析や予測などを行うときにはモデルをたてて、検証を行ったりしますが、モデル構築に当たって数学(何とか方程式)をつかいますよね。その方程式というはやはり、何かを解析するために作られたんでしょうか? そもそも、数学というのは自然現象を数字で表現しようということから始まってるんでしょうか?つまり、数学というのは解析をしようとするためのツールなんでしょうか?

みんなの回答

  • Mell-Lily
  • ベストアンサー率27% (258/936)
回答No.2

数学と一言で言いましても、その研究分野は非常に広範に渡っています。特に、現代においては、数学の分化や専門化の動きがかなり進んでいます。18、19世紀には、一人の数学者が当時の数学の全体を知ることができたと言われていますが、現代においては、これは殆ど不可能なことです。 実際には、数学者の各々には、それぞれの専門分野があって、代数幾何では、代数多様体の研究、数学基礎論では、公理主義的集合論の研究、といった感じで研究が進められています。学会などの数学者同士のコミュニティーでは、解決されるべき問題が認識されていて、その解決に精魂を注いでいます。 勿論、具体的な内容は、自分で勉強しないと分かりませんが・・・。

taurus4
質問者

補足

ありがとうございます。もし誰か具体的な説明ができる方がいたら教えてください どうも

  • Mell-Lily
  • ベストアンサー率27% (258/936)
回答No.1

>その方程式というはやはり、何かを解析するために作られたんでしょうか? 自然科学や社会科学などへの数学の応用を研究する学問の分野を、応用数学とか数理科学などと言います。これに対し、数学そのものを研究する学問の分野を純粋数学と言います。 >数学というのは自然現象を数字で表現しようということから始まってるんでしょうか? 基本的に、数学は、数学者が数学的発見を求めて研究することで進歩しますが、数学以外の学問からの要請によって、数学が進歩することもあります。 >数学というのは解析をしようとするためのツールなんでしょうか? 物理学者にとって数学は道具ですが、数学者にとって数学はまた違うものでしょう。大抵の数学者は、何かに役立てる目的で数学を研究してはいません。

taurus4
質問者

補足

では、純粋な数学者はどんな研究をしてるんでしょうか?できれば、素人ににもわかるように教えていただけないでしょうか?

関連するQ&A

  • 数学的知識がメーカーで活きるのか

    私は、数学科の三年生で微分方程式論を学んでいます。 現在、就職活動中であり某化学メーカーを第一志望にしています。  微分方程式は時間がからむすべての自然現象を数式として表すことができ、 解析的に解けない方程式もパソコンを用いることで近似解を求めることができると聞いています。 私の学んだ微分方程式の知識がモノの生産、加工をする上で活かせる機会があるのでしょうか? このことを知りたくてメールをいたしました。 どうか回答お願いします。

  • 数学の悲しさ

    先日来、昔読んだ「数学入門」遠山啓著を読んでいます。 そこで感じました。 確かに数学には感動がある。 しかし、煎じ詰めれば、その感動はまったく人間精神とはかけ離れた、いわば「自然のワイルドな法則の法則」みたいなものをわかって感動しているのに過ぎない。数学という学問はやはり「荒涼とした」ものなのではないか? 確かに感動します。行列式から連立一次方程式を解くときの、特別な乗法の設定などですね。でもこれでさえ、人間精神を人間精神と戦わせているわけではなく、まったく人間的でない自然の法則と戦わせ協調しているだけです。 数学が、真に「人間的」感動に至ることはあるのでしょうか?

  • 微分方程式と回帰分析の予測方法の違い

    こんにちは。数学苦手なのでマンガでわかるシリーズで勉強してます。 いま、微分方程式のを読んでいます。読んでいると、 微分方程式は「現実の現象(たとえば、飛行機の運動など)をモデル化して、微分方程式を解いて、解(関数)を出して、その関数を使って現実の現象を予測する」らしいことがわかりました。 ところで、私は統計のほうで回帰分析などを使うことがあるのですが、回帰分析も現実の現象(たとえば、身長と体重)を数式にして、たとえば、身長から体重を予測したりします。 この二つを比べると現象の予測という同じようなことをしてる気がしてなりません。 では、微分方程式と回帰分析は何が違うのでしょうか。同じものなのでしょうか・・・。 数学のカテゴリーだと回帰分析が統計だからちょっと違う気もするのですが、回帰分析も数式を使うから数学だからと思ってここで質問しました。 ご存じの方いらっしゃいますか。

  • 数学を独学で学ぶにあたって

    最近、数学(大学以上の内容)を独学で勉強しようと思いました。 そこで、自分なりに調べて見たものとして  基礎論?(論理学、集合論、自然数論)  代数学(線形代数、抽象代数、ブール代数、整数論、群論)  解析学(微分方程式、位相解析、測度論、複素関数論、変分)  幾何学(ユークリッド幾何、非ユークリッド幾何、解析幾何、射影幾何、微分幾何)  トポロジー(位相空間、多様体、グラフ理論) のようなものがありました。 分類すること自体にあまり意味はないのかもしれませんが、 すでにここに挙げたものについて言葉がおかしいものや まだ名前の挙がっていないものでこういった学問がある などアドバイスしてください。 また、先にこれは学んでいたほうがよいというような ものがあれば教えていただけると嬉しいです。 私は物理学を修了しているので多少数学はやっていましたが、 数学屋さんから見ると穴だらけの数学のような気もするので、 大学初年度の線形代数くらいから もう一度きっちり抑えていくくらいの気持ちではいます。

  • 微分方程式(自然現象のモデル化)

    お世話になります。 微分方程式の自然現象のモデル化の方法がわかりませんので教えてください。 分からないのは、 ・時間に対して一定の加速度が与えられる運動を表す微分方程式 ・その時の人口に比例して増加してゆく人口を求める微分方程式 この2つです。 お手数おかけしますが、よろしくお願いします。

  • 回帰モデルの予測精度と回帰データサイズの関係を調べる方法

    手元に200個(大きさ200;行数200)の観測データがあり、その一部(n個)を用いて回帰モデルを構築した場合の予測精度が、用いたデータ数nにどのように依存するかを調べたいと考えています。 このような場合、次の(1)~(3)を、様々なnについて繰り返す方法でよいのでしょうか? (1)200個のデータをランダムに、大きさn, (200-n)の2つの部分集合に分ける (2)前者を用いて構築した回帰モデルで後者を予測する (3)予測誤差を評価する 不安な点は、nに応じて、予測されるデータ数(精度検証に用いられるデータ数)が変化してしまうことです。 何かコメントをいただければ幸いです。

  • Scilab上で常微分方程式系によるモデルを作成

    自然現象、社会現象について、Scilab上で常微分方程式系によるモデル作成、実行し、結果を考察したことのある方で… どのようなことについてScilabで作成、実行し、考察したかを教えてください!! Scilabで自然現象等々について考察したいのですが、よくわからないので、例題的なものを探しています。 回答よろしくお願いします。

  • 自己回帰モデルと自己回帰移動平均モデルについて

    現在,自己回帰モデルと自己回帰移動平均モデルから パワースペクトル密度を導出する過程について勉強中なのですが いくつかわからないことがあるのでよろしければ教えてください (1)自己回帰モデルではユールウォーカ法により線形予測係数を求めたのですが この線形予測係数とは物理的な意味として何を表しているのでしょうか. パワースペクトル密度の導出するにあたって観測信号をいくつかの 振動成分(減衰正弦波?)に分解して解析を行っていることから この係数は振動を表すような値?を示していると考えていますがいまいち 納得できません. (2)自己回帰移動平均モデルでは高い次数のARモデルを低い次数で表現可能とあったのですが なぜそのように表現できるのでしょうか. ARモデルをARMAモデルに拡張する手法としてARモデルのインパルス応答を求めて それをProny法で近似してARMAモデルにしました もしよろしければよろしくお願いします

  • 自己回帰モデルと自己回帰移動平均モデルについて「

    現在,自己回帰モデルと自己回帰移動平均モデルから パワースペクトル密度を導出する過程について勉強中なのですが いくつかわからないことがあるのでよろしければ教えてください (1)自己回帰モデルではユールウォーカ法により線形予測係数を求めたのですが この線形予測係数とは物理的な意味として何を表しているのでしょうか. パワースペクトル密度の導出するにあたって観測信号をいくつかの 振動成分(減衰正弦波?)に分解して解析を行っていることから この係数は振動を表すような値?を示していると考えていますがいまいち 納得できません. (2)自己回帰移動平均モデルでは高い次数のARモデルを低い次数で表現可能とあったのですが なぜそのように表現できるのでしょうか. ARモデルをARMAモデルに拡張する手法としてARモデルのインパルス応答を求めて それをProny法で近似してARMAモデルにしました. もしよろしければよろしくお願いします

  • おもしろいアルゴリズム(数学初心者

     日曜プログラマーです。 自分で使うプログラムを作っているのですが、調べる事はあっても熟考することがあまりありません。 それほどまだ難しい事ができないので、練習のため数学の簡単なアルゴリズムを教えて欲しいです。 とりあえず、作ってみたのが素数を調べるソフト。 復号できない暗号の解析するソフト。 どちらも原理としては簡単なんですが、実際作る際に頭を使いました。 プログラムの事は分からなくても、数学でおもしろい考え方や法則があれば、教えてください。 フェルマーの定理とか、何重にも複雑な方程式を解くのではなく、簡単な数式で分かりやすい結果が出るものがいいのですが。 好きなのは、ランダム(サイコロ)なんですが、ランダムでなくてもかまいません。 素数の求め方とか数学的なものから、切符の4桁の数字で10ができるかどうかとか、そう言う簡単なもので結果の分かりやすいものでお願いします。