为什么在实际生活工作中几乎没有人用微积分计算?

要利民


在实际生活和工作中,绝大多数人,包括学过微积分的高学历人士,都没有直接用到微积分进行计算,这个是事实。但是,又不能因为这个事实就认为学习微积分没有用处。

微积分对多数人来说,都比较有难度,但是,它仍然归属于基础学科。基础,意思就是它是为其他学科提供理论支持的,本身并不能太多用来直接去解决现实问题。这有点类似于高楼大厦的地基。它们在地下,看不见摸不着,很少被提及,以致于普通人根本没有意识到它们的存在。同样,技术密集型的工作,大家平时使用的都是专业知识和专业技术,很少提到和用到微积分,但是不能否定微积分的基础作用。也就是说,一个人没有微积分的基础,讨论这些专业东西,那就是空中楼阁。

一个初学微积分的人,会觉得这些知识就是一些数学游戏,完全看不到有什么实际用处。但是到了更高年级,就能体会到它的作用了。拿我比较了解的机械专业来说。只有具备了扎实的高等数学(以微积分为主)基础,才可能学好大学物理和理论力学。如果完全不懂微积分,那学习理论力学简直就是寸步难行。学好了理论力学,才可能学好材料力学。如果材料力学都没有学好,则学习机械原理就是看天书。机械原理又是机械设计的基础。在毕业从事专业工作时,很少用到微积分,但是大量用到机械设计。看到没有,一环扣一环,随便缺一环都会严重影响后面的学习。微积分最终也就成了机械设计的间接基础。其他很多学科,特别是理工科,也是类似的道理。

在工程实践中,最后的知识形式,数学方面也就以中小学数学为主,甚至最终变成了大与小、多与少的问题。开会或讨论时,关注的焦点也往往是值等于几,谁大谁小,而不会是一堆公式。但是,很多专业的术语,是非常难以理解的,要理解它们那就必须曾经以扎实的数学基础,包括微积分基础,去一步一步做到的。比方说“无功功率”,多一点好还是少一点好,到底什么意思?百度一下当然可以查到,但是如果微积分基础、电磁学基础、电工学基础不扎实,理解的也是很肤浅的。而在工作中,一个计算(尽管没有直接用到微积分),一个决策,往往就是比的谁理解的更透彻,要不然谁都可以做领导,做技术骨干了。

再比如现在非常火爆的人工智能,深度学习,机器学习。深度学习的很多东西都是建立在一种叫做“随机梯度下降”的算法基础上的。我们平时使用深度学习时,确实很少直接用到任何的微积分公式。但是我们却不得不深刻理解什么叫随机梯度下降。而理解它,必须有微积分基础。你要是不信,找一个完全没有接触过微积分的人试一下,看看能理解多少。如果理解不了,那么在实际选择深度学习算法时,会异常艰难。因为连原理都没有搞懂,你怎么知道哪种算法更适合,参数怎么调整。比方说:激活函数选择那一种,每一层用几个节点,总共用几层,如何避免过拟合,等等。作出这些选择时,完全没有直接用到微积分,但是用到了“经验”,“感觉”。这种感觉必然是建立在扎实的数学基础上的。如果没有这种基础,那么就只是会简单套用公式(虽然都是初中生就能看懂的,除了专业术语),而套用公式,除非别人告诉你套哪个,否则……只

有有扎实微积分、线性代数甚至概率论基础,才能深刻理解每种算法的适用范围,才能决定套哪个公式

我们再从另一个角度看待微积分没有直接应用的原因。

微积分,以及其他一些相关的数学知识,数学思想,数学思维,已经深刻地与我们的知识结构融为一体。

回想一下,小学、初中、高中语文是不是要求背诵一大堆课文。这么多年过去了,除了几首唐诗,试问还有几篇文章大家还能记住?我们日常生活和工作中,又用到了几篇语文的课文原文?

但是,这些课文应该背诵吗?当然应该!这些课文,后来再也没有用到过,但是它们变成了我们后来的的字、词、句、篇的组织能力。我们是在潜移默化中,把这些课文消化了,吸收了,最后失去了原有的形式而已。

说得更通俗一点,我们吃食物,这些食物变成了身体的一部分。我们不能因为后来没有感觉到食物的具体形式,没有看到食物,而认为吃食物没有用。特别地,不能感觉小时候吃的东西没有用,更不能说反正吃东西也就管一两天,“早知道以前就别吃东西了”。

微积分也是同样的道理,对于不从事研究的技术人员来说,它很少被直接应用,但不能说不该学。它的思想已经融入到我们脑海里。在涉及复杂设计、复杂决策时,微积分的思想就会出来帮我们。我们只是潜意识地在做设计,做决策,已经不知道微积分帮忙的时候,到底应用了具体哪个公式、哪个定理。这就好比说,我们长大后,可以脱口成章,可以顺口说一句成语出来,但是我们已经忘了到底小时候在哪篇课文里学到的成语。甚至我们都不承认小时候语文学过,以为自己天生就有“语感”。

总之,除了科研人员,微积分确实很少直接用于具体计算,这是因为它是基础学科,是为专业技能提供理论支持的。工程技术人员(建筑、施工、互联网、IT、电气电子、化工、航空航天、生物等等等等),如果没有微积分基础,会影响实际工作中的计算和决策。其他理工技术性不强的岗位(比如门卫、厨师、小商贩、艺术家、运动员、一线工人),则微积分的作用小一些。

最后需要提醒一下,在日常生活中,不论是何种职业,都不需要用到微积分。特别是大家热衷的“买菜问题”。必须把生活和工作区分开来。大学以后学得东西从来都不是主要用来生活的,而是用来工作的。


犍为真人


其实有,只是你不会而已……

生活中的计算并不少,微积分也有用处,但大多数人不会,自然也不会觉得自己吃亏,更不会觉得有用了。

最简单的,我们笑话里经常说的买披萨,12寸没有了,给你换两个8寸的行不行?这其实就是数学知识,你不会,被骗了还美滋滋。

更难一点的。数学家王元和妻子买西瓜,大西瓜是小西瓜价格的三倍。王元就和妻子争论到底买哪种,王元认为大西瓜半径大一半,那体积大3倍多一点,妻子认为大西瓜瓜皮也厚,王元又认为三个小瓜的比一个大瓜的皮还多……

你看,其实生活中的数学问题真不少见,我们其实每时每刻都在做数学问题,遇到很多选择,其实你都是在做概率问题,只是你自己都不会意识到。遇到两条路,你的第一反应肯定是想想哪一条近的概率更大。

所以我还是这个观点,一门学科有没有用,不是学科本身决定的,而是掌握学科的人决定的。一个不会英语的人永远也不会想着看英文书,同样一个不会数学的人同样也不会想用数学去解决问题,因为他们根本意识不到这是数学问题!


sAviOr本座


这个问题嘛,其实反映了题主的生活层次。很抱歉,我没有歧视的意思。

比较残酷,通常意义上社会的精英阶层和题主比较遥远。

作为市场卖菜、银行柜台、保安大哥、外卖小哥等职业,我当然不鼓励同学们花过多的时间学习微积分等基础数学高等应用。

但我相信,每一个父母,都不会在孩子们还在读小学一年级时,就以上述职业为终极目标,来教育孩子为此奋斗终生。

我再重申一次,我没有歧视,我只是说一个事实。如果你觉得过于直接,我再次表示歉意。

数学专业简介

数学专业通常被笼统地分为基础数学(Mathematics)和应用数学(Applied Mathematics)两个大项。

基础数学又称为纯粹数学,大致上是对数学结构本身的内在规律进行研究,以纯粹形式研究事物的数量关系和空间形式。它通常包含:微分几何、数学物理、偏微分方程等。

应用数学包括两个部分,一部分就是与应用有关的数学,另外一部分是数学的其他领域应用,即以数学为工具,探讨解决科学、工程学和社会学方面的问题。

数学专业的就业方向

纯粹数学方向,就业前景比较单一,就是毕业后一般直接进入高校任职或者进入科研机构就业。这类人在社会上同学们碰到的机会非常之少。但一旦出现转业从事商业机构的情况,我们通常用一个成语形容——猛虎下山!


应用数学则就业面很广了。目前主要有两个领域。

一是计算机,一般在IT公司做数据分析、软件开发等。

二是经济学,现在的经济学有很多都需要用非常专业的数学进行分析,在精算、国际经济与贸易、化工制药、通讯工程等比较多。

数学专业的典型职位和薪酬

随便举几个例子吧:

精算师,作为全球含金量极高的认证职业之一,精算师被Business Insider列为年度最高薪工作,我没有直接认识的精算师朋友,但在茶余饭后经常听到大神的传说,常常惊为天人!

金融方向,在华尔街,金融数学家是最为抢手人才之一,年薪百万美元是家常便饭。当年同校的高考状元大佬,目前就是跑美国干的这个。

IT方向,也是比较被看好的热门行业,每年的人才缺口就达数百万人,应用数学专业有其在IT行业中占据不可忽视的优势。这个周边朋友就多些,一线城市两套房,很轻松愉快。

结语

等等,你是不是忘记回答微积分的事情了呢?

哦,对啊!

数学专业按照难度来看,最基础的几门课程分别是:微积分、线性代数、统计学。大家明白了吗?

学好数理化,走遍天下都不怕!


猫先生内涵科普


唉,傻,真傻,傻到头了。

在日常生活中,每个人都是微积分高手。比如,在南京路步行街,人来人往,熙熙攘攘,看似杂乱无章,可是没见两个人平白无故相撞在一起。这是为什么?这是因为大家都在用微积分精确计算如何穿过人群而不发生相撞事故。地铁人民广场站换乘枢纽更是如此,高峰时段的人流密集程度简直叹为观止,可是也没见有相撞的。这都归功于每个人的微积分都把控得相当精准。通过判断别人的行进路线、速度、变轨的可能、驱近求快的心态等等复杂因素,计算出自己最佳、最快速也是最安全的行进路线而不相撞。这是多么复杂的微积分运算呀!

书面上的微积分只是想要把现实生活中的微积分用公式表达出来而已。谁能表达、描述得最精确,谁就是理论概括之王,仅此而已,岂有他哉?


蓝博格尔


提这个问题的人应该说根本就不知道微积分。

在现实生活中,微积分到处都是,比如所谓的积分,就是乘法加累加(累积,所以叫积分),比如水费就是这样,电费也是如此,各种按天累积按月累积按年累积的都是如此,在我们生活中到处都是,更不用说比较专业的地方。

微分也是如此,微分的特点就是趋势,比如看见云越来越厚,就会感觉要下雨了,看见风越来越大,赶紧收衣服,上班早一点出去避免堵车也是微分的结果。

这些事情不一定要进行详细计算,或者计算的时候取样也不必无限小或者无限大(取极限),其结果满足生活上的需要即可,比如电费的计算,不必按秒取样,按天就足够精确了,不准确的误差可以累积到下个月,这样计算起来就非常简单,虽然这样可能会产生多个解,但是可以用生活常识或行政法规进行约束确保只有一个解,比如计算日期截止到月底就是这个意思。


观上灵云


实际生活工作中,我们应用的是微积分的直接结果,而不是过程。

圆周率π我们取3.14,而π的精确值是通过无穷级数的求和算出来的,所以我们确认祖冲之一千多年前的结果3.1415926到3.1415927之间的结果是对的。三角形面积公式可由微积分推导,物体的几何重心、转动惯量,都是由微积分求出,直接应用结果进行工程计算。计算机程序也是把差分方程写入程序来实现电机的转速控制。

微积分作为大学通识教育,文理科都应该学习。微积分不仅是数学,同时也是深刻的方法论,因而微积分也是哲学思想。

莱布尼茨、牛顿都是自然哲学家,发明微积分就不奇怪了。类似的毕达哥拉斯、笛卡尔也同时是哲学家和数学家。

因而西方数学和中国数学不同,一开始就是由哲学家推进,《几何原本》这样的严密体系才会在两千年前就完成。


小数点9464


人家说的是现实生活中很少有用微积分计算 没说微积分脱离实际应用 一个个吹的跟研究火箭上天一样 事实就是很少有人用微积分计算 主要就是大多数人接触的层面基本就是经验加手册 微积分推倒出的很多公式直接套就行 我曾经问过一个博士 我说微积分对于你是不是跟加减乘除对于我们一样 已经融入到骨子里了 他呵呵一笑 告诉我基本用不上 时间长了也都忘了


子非鱼1456876


你是不是感觉四则运算也很少用了,有计算器,小贩都不自己算了,还学算数干嘛?但是,用着的人也很多,至少我周围的人天天在用微积分套公式。上次做了个计算,需要好好多参数的方程,找了个郑州的公司做参数20人,干了一个月才把参数整理好,做参数都没有学过微积分,不耽误他们做微积分参数,他们说自己是做AI的。微积分都是劳动密集型工人在用,普通人用不到了。


路人甲88145316


我要求子侄们不管以后干什么职业,必须学好数学分析,高等代数,解析几何,常微分方程,抽象代数,复变函数,实变函数。这是最基本的通识教育。学习数学是为了让你长点脑子。可别小看了它。


法缘石


直接简接地用到了,不过自己未意识到。比如说自动控制(各种物理量)就是建立在微分方程的基础上,从对控制对象的数学摸型进行分析,确定需要的稳定性、静态误差以及动态(过渡过程)品质各个指标。设计整个系统及较正环节。。。。整个过程就是确定系统微分方程及相关参数(除了数学还有物理)设计者应该懂的。而生户制造丶机器调试乃至生产操作过程的人员或许压根不知道这有计么微分方程(详尽了解请阅读有关学术专著)


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