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講義No.10042

地震や株価、気温の解析など、身の回りで役立てられている数学

実社会で使われる数学

 数学の中でも、特に実社会での応用を意識した分野を「応用数学」といいます。例えば「時系列解析」は、気温や株価、地震波など、時間の流れとともに刻々と値が変わるデータの解析に使われます。一見、ランダムに上下している値でも、そこにあてはめられる方程式の種類や満たされる条件を調べるなど、数学的な解析を加えることで、構造的な違いが読み取れます。例えば地震の計測では、微弱な揺れを示すデータを解析することで、木が風に吹かれて発生した揺れなのか、地震による揺れなのかがわかります。また株価の変動では、株式市場の日常的な変化なのか、経済ショックなど通常とは異なる出来事が背景にあるのかといった違いを読み取れるのです。

デザインと数学

 応用数学はデザインの分野にも取り入れられています。スウェーデンでは都心の再開発が行われた際、ラウンドアバウト(環状交差点)の地下広場に、ショッピングモールが作られました。このとき、ラウンドアバウトの形状が課題となりました。自動車が周囲をスムーズに回るためには円形が良く、一方、ショッピングモールを広くするには、四角形が良いためです。そこで用いられたのが「ラメ曲線(スーパー楕円)」という数学的な曲線です。ラメ曲線はパラメータの値を変えることで、丸と四角の中間的な形を表現でき、これにより円滑な交通と空間の有効活用とが両立可能となりました。

高まるデータサイエンスの重要性

 数学・統計学を活用したデータ解析についての学問は、データサイエンスと呼ばれ、近年注目を浴びています。例えばGoogle社には、高度な数学力を持つ社員が多数在籍していて、Webの評価アルゴリズムの作成などに数学的な理論が用いられています。
 米国などに比べるとデータサイエンスの普及に立ち遅れた日本ですが、近年では文部科学省や各大学が、データサイエンス人材の育成に取り組んでいます。数理的なデータ解析を学び、新規ビジネスの創出や地域社会の発展につなげられる人材が、今後、広く求められるようになるでしょう。

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この学問が向いているかも 数学、応用数学、数理情報学

愛媛大学
理学部 理学科 数学・数理情報コース 教授
松浦 真也 先生

先生の著書
メッセージ

 あなたは日頃、何に興味がありますか? スポーツ、ゲーム、音楽など、身近な事象の分析に役立つのが数学です。私は北欧ファンなので、北欧デザインを数学的に分析しています。
 高校で数学を学んでいて、「何の役に立つのかわからない」と感じているかもしれません。しかし、数学は社会のさまざまな場面で使われていて、デジタル化時代の中、その重要性はさらに増しています。大学で学ぶ数学は、高校とは大きく異なり、学問としての奥深さや実社会との関わりをより感じられると思います。ぜひ数学に対する興味や関心を持ち続けてください。

先生の学問へのきっかけ

 子どもの頃は宇宙や物理に興味がありました。大学では、論理的な考えが中心的な役割を果たし、真・偽をはっきりと証明できる数学の世界に興味を抱くようになりました。しかし、理論だけで閉じた世界には飽き足らず、世の中とのつながりを意識して、「計数工学」という計測と数理が合わさった分野を学びました。それ以来、時系列解析をはじめとする応用数学の研究を続けています。一方で、指導いただいた恩師とのご縁でスウェーデンに行く機会が多く、スウェーデン語学習の本も書いており、今後も関わりを持ち続けたいと考えています。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

IT関連企業システムエンジニア/製造業商品開発/中学・高校数学教員/地方自治体地域振興

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松浦 真也 先生がいらっしゃる
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 愛媛大学は、「学生中心の大学」の実現をめざして、学生の視点に立った改革を進めています。そして、すべての学生が入学から卒業までの過程で、自立した個人として人生を生きていくのに必要な能力を習得することをめざしています。そのため本学では、正課教育のほか、正課外のサークル活動(正課外活動)やボランティア活動、留学、下級生への学習支援(準正課教育)等を通じ、その能力を磨くための多くの機会を設けています。あなたの可能性が広がる学び舎、それが愛媛大学です。

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