miércoles, 19 de octubre de 2016

Aplicaciones de las matemáticas

En seguida una muy breve lista de algunas de las áreas donde se aplica las matemáticas. La pregunta no es dónde se aplican las matemáticas, sino más bien, dónde aún no hay matemáticas y entonces inventarlas!!! como parte natural del pensamiento de la humanidad.


 Matemáticas y Criptografía

La criptografía como el arte de escribir mensajes secretos, para que solo las personas autorizadas puedas conocer el mensaje. Se ha desarrollado a través de la historia y desde sus inicios se ha utilizado teoría matemática. La teoría de números es parte inherente de la criptografía. A partir de la invención del sistema DH (Whitfield Diffie y Martin Hellman) y RSA (Rivest Shamir Adleman) la teoría de los campos finitos aparece en criptografía y en los años 80 las curvas elípticas e hiperelípticas son usadas. Sin embargo muchas otras ramas de las matemáticas son usadas en criptografía como la combinatoria, la probabilidad, la teoría de retículas etc.

 Matemáticas y Redes Sociales

Entre los temas de moda en los últimos años están las redes sociales. Las redes sociales en Internet han tomado el papel de uno de los principales medios de comunicación con nuevas características. A las redes sociales se les atribuyen movimientos sociales, movimientos culturales, movimientos de rescate entre otros. Las redes sociales pueden ser analizadas a partir de las matemáticas. La teoría de gráficas aparecen como básicas en este campo.

Matemáticas y Finanzas

Las finanzas de manera natural aparecen como una de las disciplinas que hacen uso de las matemáticas. Desde los problemas básicos de porcentajes hasta los complejos modelos de predicción de portafolios de inversión, comportamiento de la bolsa de valores etc. La probabilidad, el movimiento browniano, el análisis, son parte de esta área de estudio. 

Matemáticas y Google

Los buscadores en Internet son una invaluable herramienta. No cabe duda que uno de los mejores competidores de este tipo de software es Google, este buscador ha tenido la característica de proveer a los internautas una simple y eficiente manera de encontrar información que es por hoy una de las más grandes necesidades al navegar por Internet. El procedimiento para encontrar información por Google hace uso de un algoritmo que asigna la importancia de un sitio Web relacionado con la palabra de búsqueda, este algoritmo se llama PageRank y usa matemáticas en su procedimiento, aunque de manera natural el algoritmo se mejora día a día, el álgebra lineal, y la probabilidad son básicos de esta tecnología.

Matemáticas en Sociología y Psicología

Las matemáticas usadas en las ciencias de la sociología y psicología son amplias. Es realmente un mundo de matemáticas la que los estudiosos de la psicología. La probabilidad, el cálculo, los sistemas no lineales y caóticos, las matemáticas detrás de los test psicológicos, la teoría de juegos son parte de estas disciplinas.

Matemáticas en el combate al crimen organizado

Sin duda uno de los principales problemas sociales que tenemos en nuestros días es el crimen, desde pequeños grupos hasta organizaciones grandes y peligrosas. Aunque las matemáticas han sido usadas en la guerra, desde los diseños del armamento hasta la toma de decisiones, estrategia de guerra etc. Es quizá lo nuevo que a partir de los hechos del 11 de septiembre en 2001, diferentes grupos de investigación han girado su atención a la aplicación de las matemáticas en la lucha contra el crimen organizado. La teoría de juegos, la probabilidad, la minería de datos, el estudio de redes sociales, ecuaciones diferenciales, modelos dinámicos, etc. han llegado a ser ramas importantes en la esta nueva área de las matemáticas.

Matemáticas y el cubo de Rubik

Uno de los juguetes más populares en el mundo es el cubo de Rubick, desde los años 80 ha permanecido como un juguete mental favorito de alguna gente. En la actualidad existen nuevas y diferentes versiones del cubo, pero en general la idea fundamental ha prevalecido. Las matemáticas del cubo de Rubick pertenecen a la teoría de grupos, principalmente el grupo finito de permutaciones, diferentes propuestas para su modelación y solución se han dado, incluso en diferentes grupos como el grupo lineal GL(2,F_5).

Matemáticas y Música

La música como uno de los placeres emocionales del hombre, ha existido desde los inicios de la humanidad. Sin duda la ciencia matemática tiene mucho que ver con la música, con su creación, con su ejecución y con su interpretación. La serie de fibonacci, el número Áureo, fracciones continuas, las transformaciones de Fourier, transformaciones lineales, transformada wavelet, etc son parte del ritmo musical.

El sexo de las Matemáticas.

Uno de los debates del último siglo se refiere al número de mujeres que se dedican a las ciencias en particular a las matemáticas. Es indudable que en el mundo han existido excelentes matemáticas y que muchas de ellas son en mucho más inteligentes que los hombres, sin embargo muchos estudios debaten si realmente las mujeres pueden desarrollar habilidades abstractas con el mismo número que lo hacen los varones.

Matemáticas y Arte .

Se imaginaría que el arte son matemáticas y las matemáticas son un arte. Desde algunas gráficas, de resultan ser bellas tan solo admirándolas, hasta funciones particulares como los fractales, soluciones de sistemas dinámicos, etc.

Matemáticas y Soccer (Fútbol).

Pareciera que es difícil relacionar a las matemáticas con el fútbol. Sin embargo el deporte es movimiento y por lo tanto contiene una cantidad considerable de física y matemáticas. Aunque es también una lucha y se deben de encontrar las mejores estrategias, por lo que parece natural que varias teorías como la de "juegos" pueda usarse en este juego.

Matemáticas y Sexo.

Ahora si, la relaciona a las matemáticas con el sexo. La referencia de abajo aunque de manera informal hace una de las primeras invitaciones a estudiar las relaciones de pareja, de matrimonio, etc. a partir de las matemáticas.

Matemáticas y la Medicina.

Es indiscutible la aplicación de las matemáticas en la medicina, modelos del corazón, del pulmón, del riñón, del cerebro, son sin duda áreas de máxima prioridad. También, el estudio de las enfermedades es un área de primer orden.

Matemáticas de Civilizaciones Antiguas .

Las matemáticas han aparecido en diferentes culturas sin relación aparente, esto quiere decir que las matemáticas están de manera implícita en el hombre.

Matemáticas y Juegos de Azar.

Una cantidad importante de juegos de azar, tienen que ver con las matemáticas, es una buen pasatiempos para divertirse . La probabilidad tiene mucho que ver en este asunto.

Matemáticas y el Tráfico.

Uno de los grandes problemas en todas las ciudades grandes es sin duda el tráfico de autos. El diseño de vías de todo tipo y todo aquello que pueda ayudar a su optimización puede ser ayudado por las matemáticas. Por ejemplo con: teoría de gráficas, ecuaciones diferenciales, optimización, etc.

Matemáticas y Biología.

Muy íntimamente está relacionada la biología con la medicina, pero también con las matemáticas. La estadística al por mayor es usada en la biología. Así como todo tipo de modelos con ecuaciones diferenciales.

Matemáticas y Arquitectura.

Las matemáticas y el arte tienen relación, por transitividad si el arte influye mucho en la arquitectura, las matemáticas y la arquitectura son áreas muy relacionadas, desde la geometría, la trigonometría, hasta los fractales, el álgebra lineal, etc.

Matemáticas y Diseño 3D.

El diseño 3D tiene características geométricas particulares, el espacio euclidiano y las transformaciones hacen que puedan tener movimiento los modelos diseñados. Es fundamental entender que tipo de matemáticas está detrás de estos modelos para poder manipularlos de mejor manera.

Matemáticas y la Solución de Problemas.

En matemáticas la solución de problemas es una de las habilidades que se adquiere tarde o temprano, es de mucha ayuda conocer algunas de las estrategias que se tienen al respecto.

Matemáticas, Genética y DNA.

El nuevo mundo de la genética, propone nuevos modelos para que las herencias de los genes puedan ser estudiados. Toda la información del DNA (ácido desoxirribonucleico) está también modelada por herramientas matemáticas. Ecuaciones diferenciales, series, análisis, probabilidad, etc.

Matemáticas y Religión .

Sin duda un tema polémico, que induce a los interesados a fundamentar sus conocimientos y creencias.

Matemáticas y Bases de Datos, SQL .

Un gran problema en el diseño de bases de datos, es encontrar modelos que faciliten las operaciones básicas de una base de datos. Las matemáticas por supuesto dan una solución práctica que es vista por ejemplo en SQL ( Structured Query Language). Desde el concepto básico de conjunto, pasando por el de relación y llegando al de álgebra relacional.

Matemáticas e Ingeniería Civil .

La ingeniería civil es lo referente a la construcción de infraestructura, desde el análisis de estructuras, la infraestructura del transporte, la ingeniería hidráulica hacen uso recurrente de las matemáticas.

Matemáticas y la Teoría de Códigos .

Los códigos tienen por objetivo encontrar y corregir cierto tipo de errores que se generan en la transmisión de la información, las matemáticas proporcionan la manera de diseñar los códigos, desde la aritmética más simple como la binaria hasta complejas teorías dentro de la geometría algebraica.

Matemáticas y el SIDA.

Una de las enfermedades de los últimos años, que es objeto de estudio desde sus inición ha sido el SIDA. Los modelos matematicos ayudan en mucho a su investigación.

Matemáticas y la predicción del Tiempo.

Una importante actividad diaria es la predicción del tiempo, las matemáticas ayudan a comprender su comportamiento que en algunos lugares del mundo es de vida o muerte. Las ecuaciones diferenciales son parte esencial de este asunto.

Matemáticas y el número Áureo.

El número áureo relaciona a las matemáticas con la naturaleza, con la pintura, con la música, en fin uno de los más famosos números en la historia de la humanidad.

 Matemáticas y el Cáncer.

El cáncer otra de las enfermedades que agobia a el mundo en los últimos años, es estudiado por diferentes áreas dentro de las matemáticas.

Matemáticas y el Cerebro.

Las neurociencias que estudian todos los elementos que hacen trabajar al cerebro tienen de hecho mucho que ver con las matemáticas particularmente los sistemas no lineales dinámicos.

Matemáticas y Robots.

Diferentes áreas de las matemáticas se toman en cuenta para el diseño y la programación de los Robots, desde transformaciones lineales básicas hasta complejas estructuras formales de inteligencia artificial.

Matemáticas y Procesamiento de Imágenes.

El procesamiento de imágenes consiste en poder manipular las imágenes con diferentes algoritmos para su perfeccionamiento u otra necesidad. Los algoritmos son en general funciones matemáticas.

Matemáticas y Computación Cuántica.

El futuro estará gobernado por computadoras que trabajan en base a la física cuántica, dicen algunos físicos, pero de hecho la computación cuántica tiene un muy alto grado de matemáticas superiores. Espacios de Hilbert, álgebra lineal, grupos de Lie , tensores, etc.

Matemáticas y las Novelas.

Las matemáticas han formado parte de algunas novelas que enriquecen la literatura.

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