لماذا تعتبر الرياضيات مهمة في تقنيات اليوم

اكتشف أبرز أخبار وأحداث التكنولوجيا المالية!

اشترك في النشرة الإخبارية لصحيفة FinTech Weekly

يقرأها مديرون تنفيذيون في JP Morgan وCoinbase وBlackrock وKlarna وأكثر

مجهولٌ لدى معظم الناس، أنّ الرياضيات هي العمود الفقري للتقدم التكنولوجي. يعتمد تعلّم الآلة وتحليل البيانات بشكل كبير على النماذج الرياضية والإحصاءات.

تعتمد أيضًا التوزيع الأمني والتشفير على مفاهيم رياضية مختلفة. إذا كنت مهتمًا بالرياضيات، فابدأ بالسعي للحصول على ماجستير عبر الإنترنت في الإحصاء. فيما يلي بعض الطرق التي تَبرز فيها الرياضيات في التقنيات المعاصرة.

المبادئ الأساسية والخوارزميات

تستند التقنيات الحديثة إلى مبادئ أساسية وخوارزميات مختلفة مستمدة من الرياضيات. تستخدم علوم الحاسوب منطقًا رياضيًا متنوعًا ونظرية الأعداد لتطوير هياكل البيانات وخوارزميات الحاسوب. حتى الجمع والضرب الأساسيان يُعدّان أيضًا عماد العمليات الحاسوبية المعقدة.

تُبنى خوارزميات الحاسوب المتقدمة، مثل البحث والفرز بين المتغيرات، من مفاهيم رياضية مثل نظرية الرسوم (البيانات على شكل شبكات) ونظرية التكرار. تدعم الجبر الخطي أيضًا مبادئ تعلّم الآلة، التي تُشغّل تحليل البيانات والذكاء الاصطناعي. تُعَدّ التقنيات المتقدمة في المقام الأول نتيجةً لابتكارات وأبحاث مستمرة في مجال الرياضيات.

تحليل البيانات وتعلّم الآلة

تُعد تقنيات تعلّم الآلة وتحليل البيانات من القادة في التقدم التكنولوجي الحديث. تدفع هذه التقنيات الابتكارات عبر جميع الصناعات. تلعب الرياضيات دورًا حاسمًا في تعلّم الآلة وتحليل البيانات من خلال:

*       

تساعد نظرية الاحتمالات المستخدمين على فهم العشوائية وعدم اليقين داخل مجموعات البيانات.

    
*       

تساعد الأساليب والنماذج الإحصائية الإحصائيين على تلخيص البيانات غير المهيكلة وتفسيرها وإجراء الاستدلالات منها.

    
*       

تستخدم نماذج تحليل الانحدار معادلات رياضية لتحديد كيفية ارتباط المتغيرات المختلفة ببعضها. وهذا مثالي لتحليل الاتجاهات والتنبؤات.

    
*       

تساعد تقنيات التحسين، التي تعتمد على حساب التفاضل والتكامل، على ضبط نماذج تعلّم الآلة بدقة وتقليل الأخطاء أثناء التدريب. 

التكنولوجيا المالية والتحليل الكمي

تعتمد التكنولوجيا المالية والتحليل الكمي أيضًا بشكل كبير على الرياضيات. فيما يلي بعض الطرق التي تساعد بها الرياضيات هذه المجالات:

*       

التحليل الكمي: استخدام نماذج رياضية وأساليب عددية لتحليل البيانات المالية. يستخدم الإحصائيون هذه النماذج لتحديد الاتجاهات والأنماط.

    
*       

التكنولوجيا المالية: تستخدم FinTech نماذج رياضية لتقييم الجدارة الائتمانية واكتشاف الاحتيال وتقييم المخاطر.

    
*       

تسعير المشتقات: تُستخدم نماذج Black Scholes وغيرها من النماذج الرياضية لتوجيه تسعير الخيارات. تساعد هذه النماذج الكوانت (quant) على تحديد اتجاهات السوق والتنبؤ بأسعار الأصول بدقة أكبر.

    
*       

إدارة المخاطر: تُعد القيمة المعرضة للخطر (Value at Risk) والاختبارات العصيّة (stress testing) أدوات مهمة تساعد على حساب المخاطر المالية.

أنظمة التشفير والأمن السيبراني

تستخدم أيضًا أنظمة التشفير والأمن السيبراني خوارزميات رياضية لتأمين قنوات الاتصال والمعلومات الحساسة. يستخدم التشفير وخوارزميات التشفير الرياضيات. على سبيل المثال، صُممت التشفير بالمفتاح العام من نظرية الأعداد. يستخدم خبراء الأمن السيبراني كذلك مفاهيم رياضية لتصميم آليات التحقق والتواقيع الرقمية. تعمل أكواد/رموز مصادقة الرسائل ودوال التجزئة على تحسين سلامة البيانات.

التحسين والمحاكاة

يساعد التحسين والمحاكاة مختلف الصناعات على تعزيز قدرات اتخاذ القرار والكفاءة وحل المشكلات. تتيح التقنيات الرياضية المستخدمة للمتخصصين إيجاد حلول من بين عدد لا نهائي من الخيارات المتاحة. تتضمن النماذج الرياضية المستخدمة في التحسين والمحاكاة ما يلي:

*       

البرمجة الخطية: تُستخدم لتحسين تخصيص الموارد والكفاءة في صناعات التصنيع والمالية والنقل.

    
*       

البرمجة الصحيّة: تتضمن استخدام متغيرات قرار منفصلة لحل المشكلات.

    
*       

تحليل العناصر المحدودة: نموذج محاكاة عددي يُستخدم لتحليل الإجهاد وللعديد من الأنظمة المعقدة الأخرى.

    
*       

محاكاة مونت كارلو: تستخدم تقنيات أخذ عينات عشوائية للتنبؤ باحتمال النتائج المختلفة في الأنظمة غير المهيكلة.

الختام

تُعد الرياضيات بلا شك لا غنى عنها في التقنيات الحديثة. تُستمد المبادئ والأسس والنماذج التي تقف وراء الابتكارات الحديثة من المفاهيم الرياضية. يُنصح بشدة أن تتبنى الرياضيات لتنجح في عالم التكنولوجيا الحالي الذي يقوده التقنيات.