1.7.2022
Behövs matematiker i datorns tidsålder?
Fieldsmedaljen, världens mest prestigefyllda matematikpris, delas ut den 5 juli i Helsingfors. Det är första gången prisutdelningen sker i Finland. Medaljen, som delas ut bara vart fjärde år, har ibland kallats matematikens nobelpris. Den delas ut till två–fyra lovande, högst 40-åriga matematiker, för att uppmuntra till framtida insatser inom matematiken.
Varför behövs matematiker och matematisk forskning i en tid av datorer och artificiell intelligens?
Mikael Kurula är äldre universitetslektor i matematik vid Åbo Akademi, och han säger så här:
– Man kan grovt dela in matematisk forskning i ren matematik och tillämpad matematik. Tillämpad matematik motiveras av praktiska tillämpningar och till den hör till exempel följande forskningsområden: statistik, försäkrings- och finansmatematik, matematisk fysik, optimering, kryptografi och maskinlärning. Ren matematik å sin sida är matematik som utvecklas för att den är intressant i sig själv, utan att man på kort sikt har någon tillämpning i tankarna, till exempel geometri, sannolikhetslära, kombinatorik, talteori och matematisk analys.
– Ofta händer det ändå att ren matematik används i viktiga tillämpningar långt efter att den har utvecklats, till exempel var talteorin ett rent utvecklingsområde före datorerna slog igenom. Största delen av matematiken i skolan är kanske ren matematik snarare än tillämpad matematik, men det finns alltså många spännande delområden inom matematiken man inte ser skymten av i skolan. Matematiklärarnas yrkeskunskap är baserad på forskning i matematikens didaktik, ett forskningsområde inom pedagogiken snarare än inom matematiken.
– Min egen forskning är tillämpad och den handlar om hur man kan styra olika system automatiskt och på ett optimalt sätt. Det kan till exempel vara frågan om en robotsvärm, vågrörelse i något medium eller ett smart elnät, säger Mikael Kurula.
Till skillnad från de flesta andra vetenskaperna är matematiska resultat eviga sanningar.
– Då man forskar i matematik kombinerar man tidigare matematisk kunskap till logiska argument, som vattentätt bevisar nya matematiska resultat. Studier i matematik leder också till att man blir bättre på att argumentera på ett vattentätt och övertygande sätt.
– Till skillnad från de flesta andra vetenskaperna är matematiska resultat eviga sanningar: om man en gång bevisar att ett matematiskt påstående är korrekt, så kommer framtida forskning aldrig att kunna omkullkasta det. Matematisk forskning är ett kreativt arbete, som kräver att man ser samband och kopplar ihop olika idéer på ett exakt sätt, och jag tror inte att datorer kommer att kunna göra det här på ett bra sätt, åtminstone under vår livstid. Än så länge klarar artificiell intelligens bara av att utföra väldigt specifika uppgifter, och stora datamängder behövs för att träna maskinlärningsalgoritmer.
Datorer är ett bra hjälpmedel för matematikern, men ingen ersättare.
– En matematikers arbete är å andra sidan väldigt mångsidigt: förutom att hålla på med den egna forskningen, som oftast görs i samarbete med andra forskare, utvärderar man andra forskares manuskript innan de publiceras, man reser till konferenser där man knyter kontakter med andra forskare, man undervisar och utvecklar undervisningen, och mycket annat. Datorer är ett bra hjälpmedel för matematikern, men ingen ersättare.
Hur kan matematiken hjälpa till att rädda världen?
– Statistik och matematisk modellering används ofta som grund för beslutsfattande i samhället. I början av covidpandemin spelade till exempel datorsimulationer en väldigt stor roll i att ta fram politiska beslut, som effektivt stoppar smittspridning utan att i onödan begränsa mänskornas frihet.
– På motsvarande sätt används klimatmodeller för att få fram beslut för att stoppa klimatförändringen. Optimal reglering av bevattningssystem bidrar till att få maten att räcka till genom att spara vatten, medan optimal styrning av trafiksystem minskar på onödiga utsläpp och de bidrar till ökat välmående genom att minska på negativ stress. Exemplen är otaliga. Studera matematik, det är roligt och öppnar många dörrar till spännande, trivsamma jobb!