數(shù)學(xué)在日常生活中無處不在，手機(jī)、信用卡、汽車中都有它的身影。聯(lián)合國(guó)教科文組織的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，可能沒有足夠的數(shù)學(xué)家來解決人類面臨的各種復(fù)雜挑戰(zhàn)。
全球約41%的人口面臨熱帶氣旋造成的洪水威脅。得益于新的數(shù)學(xué)模型和更優(yōu)算法，科學(xué)家現(xiàn)在可提前一周預(yù)測(cè)熱帶氣旋的路徑。同樣的預(yù)測(cè)在2019年只能提前5天，在1970年代更是只能提前36小時(shí)。更早的預(yù)判可為市政當(dāng)局爭(zhēng)取到寶貴的時(shí)間來疏散高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)人口。
這是《數(shù)學(xué)在行動(dòng)》中列舉的眾多案例研究之一，該出版物由教科文組織于3月14日為紀(jì)念“國(guó)際數(shù)學(xué)日”而發(fā)布。領(lǐng)導(dǎo)該工具包開發(fā)的加拿大蒙特利爾大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)系克里斯蒂安·盧梭教授說：“這項(xiàng)研究說明了政府將數(shù)學(xué)家納入其科學(xué)顧問團(tuán)隊(duì)的意義。”
“新冠疫情確實(shí)將數(shù)學(xué)模型帶入了公眾視野。”盧梭教授補(bǔ)充道，“兩年前，誰(shuí)能想到‘拉平曲線’這樣的術(shù)語(yǔ)會(huì)成為公共討論的常用詞?”與之類似，引用數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)(如病毒的基本傳染數(shù)或通過大規(guī)模疫苗接種實(shí)現(xiàn)的“群體免疫”)的新聞報(bào)道已成為常態(tài)。數(shù)學(xué)方法本身已被用來實(shí)現(xiàn)更高效的疫苗研發(fā)，并為“疫苗猶豫”這一社會(huì)現(xiàn)象建模。
數(shù)學(xué)的效用并不止于此。對(duì)于非洲科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)主席諾伯特·郝克努來說：“《數(shù)學(xué)在行動(dòng)》工具包是一個(gè)革命性的政策導(dǎo)向工具，它展示了數(shù)學(xué)在幫助解決最緊迫的全球挑戰(zhàn)和實(shí)現(xiàn)2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)方面的決定性作用。”
舉例來說，消除貧困是目標(biāo)之一，該工具包描述了研究人員如何在缺少人口普查數(shù)據(jù)的情況下，編制出塞內(nèi)加爾552個(gè)村莊和社區(qū)的貧困地圖，并確定公共投資優(yōu)先區(qū)域。通過應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法(人工智能)等數(shù)學(xué)工具，研究人員能夠估算特定地區(qū)的貧困程度。
參與了工具包撰寫的國(guó)際數(shù)學(xué)教育委員會(huì)的兩位副主席梅麗琳·古斯和安菊姆·哈萊警告說：“世界各地普遍缺乏優(yōu)秀數(shù)學(xué)教師，這對(duì)培養(yǎng)足夠數(shù)量的數(shù)學(xué)家和科學(xué)家以應(yīng)對(duì)當(dāng)代世界的挑戰(zhàn)構(gòu)成威脅。”(記者 李宏策)
關(guān)鍵詞： 數(shù)學(xué)模型 更優(yōu)算法助力 可提前一周 預(yù)測(cè)熱帶氣旋路徑
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