Aplicaţii Matematice

Cuvântul aplicaţie în română are mai multe sensuri. Conform DEX’98:

APLICÁȚIE, aplicații, s. f.
1. Faptul de a aplica (1). ◊ Ceea ce se aplică (1); p. ext. obiect, lucru care rezultă din aplicarea aceasta.
2. Faptul de a aplica (2), de a pune în practică.
3. Fig. Aptitudine, talent, înclinație.
– Din fr. application.

Sensul la care ne referim nu este în majoritatea dicţionarelor explicative uzuale, dar e folosit pe larg de către informaticieni.

Termenul aplicaţie are şi semnificaţia de program/software care se aplică în careva domeniu. Provine din engleză de la application program (program aplicat). În engleză se foloseşte prescurtarea application, care a şi pătruns în română.

Evident că o Aplicaţie Matematică din perspectiva informatică va semnifica un program/software/sistem aplicat în şi cu scopuri matematice – formalizarea, modelarea, rezolvarea problemelor, interpretarea datelor şi soluţiilor etc.

Se cere acurateţe la aplicarea acestul termen pentru a nu-l confunda cu aplicarea matematicii în careva domeniu.

La prima vedere pare mai simplu de folosit în acest caz termenul de program. Dar numai la prima vedere. Aplicaţia poate fi una complexă, care depăşeşete cadrul acoperit de un program. Poate fi şi un sistem sofisticat, un pachet de programe etc.

Termenul software se foloseşte în română, dar nu este unul natural pentru limbă, fiind adesea prescurtat prin soft. Analizînd toate variantele, mi se pare mai conform limbii române anume termenul aplicaţie. De aceea o să îl folosesc în cadrul acestui articol.

Aşadar, termenul de aplicaţie matematică se referă la proiectarea si utilizarea unor sisteme soft la rezolvarea unor probleme matematice care apar în viaţa reală, ştiinţă şi tehnică, precum şi la vizualizarea/înţelegerea/conceperea facilă a rezultatelor/soluţiilor .

La rezolvarea unei probleme speci fice unui domeniu se parcurg următoarele etape:
  1. Enunţul problemei. Se realizează de către un expert uman în domeniu. Se stabilesc datele de intrare şi scopul urmărit.
  2. Formalizarea/modelarea problemei. Se realizeazăa de către un expert uman în domeniu, adesea în colaborare cu un matematician. Ca rezultat se obţine un model matematic format din: variabile/necunoscute, formule, funcţii, sisteme de ecuaţii/inecuaţii etc.
  3. Rezolvarea problemelor matematice corespunzătoare modelului construit. Aplicaţiile mai simple intervin abia în această etapă. Rezultatul/soluţiile pot fi sub formă numerică, formă simbolică, sub formă de expresie, mulţime, funcţie, vector, matrice, gra fic etc.
  4. Interpretarea rezultatului. Se realizează de către un expert uman în domeniul. Rezultatul este o soluţie a problemei enunţate interpretată în termeni speci ci domeniului din care a provenit problema.

Cele mai performante aplicaţii matematice de tipul Wolfram Mathematica, includ facilităţi utile pentru fiecare din cele patru etape şi sunt concepute ca sisteme de cercetare şi rezolvare a problemelor, precum şi pentru implementarea rezultatelor obţinute.

Necesitatea de a obţine rapid si fără erori soluţiile unor probleme complexe sau de dimensiuni mari sunt principala motivaţie a proiectării/producerii aplicaţiilor matematice. Dar nu sunt de neglijat şi prelucrările de rutină care solicită adesea efort şi timp considerabile. În plus rezolvarea unor probleme poate solicita utilizarea unor metode matematice care nu sunt familiare specialiştilor din domeniul de aplicaţie. Aplicaţiile matematice elimina această di ficultate întrucât includ clase largi de metode matematice, utile la rezolvarea problemelor matematice, nesolicitându-se, totodată, de la utilizator cunoaşterea detaliilor metodelor.

Un aspect foarte important al aplicaţiilor matematice ţine de posibilitatea de utilizare în scopuri didactice – pentru predarea matematicii, fizicii, chimiei etc., dar şi pentru studiile la distanţă.

În engleză aplicaţiile matematice sunt referite şi prin denumirea de Computer Algebra Systems. O traducere directă a acestui termen ar putea fi: Sisteme de Algebră Computerizată/Computaţională/de Calculator sau Sisteme Algebrice pentru/de/pe Calculatoare (prescurtat – Sisteme Algebrice). Principalul element de funcţionalitate al sistemelor algebrice ţine de manipularea expresiilor matematice în formă simbolică.

SA au apărut la începutul anilor 60, avându-şi sorgintea în două domenii diferite: cerinţele fizicii teoretice şi cea a inteligenţei artificiale. Primul SA se datorează muncii de pionierat efectuate de Veltman Martin, ulteriorul laureat al Premiului Nobel in fizică. El a proiectat în 1963 programul Schoonschip („navă curată” în olandeză) pentru matematică simbolică şi calcule în domeniul Fizicii Energiilor Înalte.

Folosind ca bază de programare limbajul LISP, Carl Engelman a creat în 1964 MATHLAB („mathematical laboratory”), în cadrul cercetărilor din domeniul inteligenţei artificiale efectuate în MITRE. Sistemul MATHLAB nu trebuie confundat cu MATLAB („matrix laboratory”), creat la sfârşitul anilor 70, în Universitatea New Mexico, de către Cleve Moler.

Primele SA populare au fost: muMATH, Reduce, Derive (bazat pe muMATH) şi Macsyma (o versiune populară a Macsyma numită Maxima este menţinută şi acum).

Actualmente cele mai populare SA sunt Mathematica (lansată în 1988) şi Maple (lansată în 1982), folosite pe larg de către de matematicieni, cercetători, oameni de ştiinţă, ingineri, pedagogi, studenţi şi elevi.

P.S. Articolul a fost publicat pe blog pentru prima oară pe 3 septembrie 2010, ora 9:24.

Anunțuri

Un comentariu la “Aplicaţii Matematice

  1. Pingback: Aplicaţii Matematice - Ziarul toateBlogurile.ro

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s