Matematyka stosowana jako nowa dyscyplina naukowa
Transkrypt
Matematyka stosowana jako nowa dyscyplina naukowa
Matematyka stosowana jako nowa dyscyplina naukowa ukasz Stettner Instytut Matematyczny PAN Program: 1. Co to jest matematyka stosowana? Czym jest osi¡gniecie naukowe w matematyce stosowanej? 2. Po co tworzy¢ now¡ dyscyplin¦ w dziedzin¦ nauk matematycznych? Polska a ±wiat? 3. Co zrobiono w celu utworzenia tej dyscypliny? 4. Perspektywy rozwoju matematyki stosowanej w Polsce i na ±wiecie? 5. Czego uczy¢ studentów w ramach matematyki stosowanej? Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 1 Dyskusja o matematyce stosowanej w Polsce MATEMATYKA STOSOWANA [MATHEMATICA APPLICANDA 42 (Cogitationes collectae)] Vol. 19/58 (2014), p. iii [1] Piotr Bajorski. Ogólne uwagi o matematyce i statystyce stosowanej. [2] Andrzej Biaªnicki-Birula. Gªos w dyskusji o zastosowaniach. [3] Maªgorzata Bogdan. Kilka uwag na temat wspóªczesnej statystyki i roli zastosowa«. [4] Ewa Damek. Co mo»emy zrobi¢ w celu wsparcia zastosowa« matematyki w Polsce? [5] Adam Jakubowski. Posªowie do O przyszªo±ci nauk matematycznych w Polsce. Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 2 [6] Jacek Koronacki. W sprawie umiejscowienia zastosowa« matematyki w dziedzinie nauk matematycznych [7] Mirosªaw Lachowicz. Kilka uwag o matematyce stosowanej przez matematyka stosowanego napisane [8] Tadeusz Nadzieja. Kilka osobistych uwag o zastosowaniach matematyki. Dyskusja o matematyce stosowanej w Polsce - kontynuacja [9] Jerzy Ombach. O miejscu matematyki stosowanej [10] Andrzej Palczewski. Matematyka stosowana kilka uwag osobistych [11] Anatol Prikarpatski. Specjalno±ci naukowe [12] Piotr Rybka. Przykªady u»ycia matematyki do rozwi¡zywania zagadnie« z innych dziedzin [13] Krzysztof Szajowski. Matematyka a gospodarka, [14] Maciej Wojtkowski. Z czego »yj¡ matematycy? [15] ukasz Stettner. Matematyka stosowana jako nowa dyscyplina w dziedzinie nauk matematycznych: bezwzgl¦dna konieczno±¢ czy te» fanaberia zapale«ców Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 3 Osi¡gni¦cie naukowe w zakresie matematyki stosowanej Realizacja przynajmniej jednego z ni»ej wymienionych dezyderatów: - konstrukcja nowego modelu albo stworzenie nowej metody obliczeniowej, z zachowaniem ±cisªo±ci matematycznej, których przydatno±¢ potwierdzona jest przez wykazanie po»¡danych wªasno±ci analitycznych, analiz¦ danych lub symulacje numeryczne, - pogª¦biona analiza znanego modelu lub znanej metody obliczeniowej, z zachowaniem ±cisªo±ci matematycznej, wskazuj¡ca ich nowe wªasno±ci analityczne lub praktyczne, które w istotny sposób poszerzaj¡ zakres stosowalno±ci lub podnosz¡ jako±¢ uzyskiwanych wyników, - rozstrzygni¦cie hipotezy, sformuªowanej na gruncie modelu matematycznego i dotycz¡cej problemu w dziedzinie pozamatematycznej, której waga i oryginalno±¢ potwierdzona jest przez opini¦ uznanego specjalisty z tej dziedziny lub publikacj¦ w uznanym czasopi±mie o odpowiednim prolu naukowym. Rozstrzygni¦cie hipotezy mo»e by¢ dokonane na drodze numerycznej. Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 4 Rozprawa doktorska z matematyki stosowanej powinna stanowi¢ "oryginalne rozwi¡zanie problemu naukowego" w zakresie matematyki stosowanej. Rozprawa doktorska, napisana jest z u»yciem j¦zyka matematycznego, charakteryzuj¡ca si¦ ±cisªo±ci¡ rozumowa« matematycznych powinna zawiera¢ - konstrukcj¦ nowego modelu albo stworzenie nowej metody obliczeniowej, których przydatno±¢ potwierdzona jest przez wykazanie po»¡danych wªasno±ci analitycznych, analiz¦ danych lub symulacje numeryczne, lub - analiz¦ znanego modelu lub znanej metody obliczeniowej, wskazuj¡c¡ nowe wªasno±ci analityczne lub praktyczne, które w istotny sposób poszerzaj¡ zakres stosowalno±ci lub podnosz¡ jako±¢ uzyskiwanych wyników, lub - rozstrzygni¦cie hipotezy (by¢ mo»e na drodze numerycznej), sformuªowanej na gruncie modelu matematycznego i dotycz¡cej problemu w dziedzinie pozamatematycznej, którego waga i oryginalno±¢ potwierdzona jest przez recenzenta reprezentuj¡cego dan¡ dziedzin¦ i powoªanego do oceny pracy doktorskiej. Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 5 Habilitacja z matematyki stosowanej Stopie« doktora habilitowanego nauk matematycznych w zakresie matematyki stosowanej mo»e zosta¢ nadany osobie, która posiada stopie« doktora, wykazuje si¦ istotn¡ aktywno±ci¡ naukow¡ i w okresie po uzyskaniu stopnia doktora uzyskaªa osi¡gni¦cia naukowe, w postaci dzieªa opublikowanego w caªo±ci lub w zasadniczej cz¦±ci, albo jednotematycznego cyklu publikacji, stanowi¡cego znaczny wkªad autora w rozwój matematyki stosowanej. W przypadku osi¡gni¦¢ w dziedzinie pozamatematycznej, w celu potwierdzenia wagi i oryginalno±ci osi¡gni¦¢, w post¦powaniu habilitacyjnym winien by¢ powoªany przynajmniej jeden recenzent z danej dziedziny. Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 6 Matematyka stosowana w literaturze ±wiatowej Lery, T., Primicerio, M., Esteban, M.J., Fontes, M., Maday, Y., Mehrmann, V., Quadros, G., Schilders, W., Schuppert, A., Tewkesbury, H. (Eds.), pean Success Stories in Industrial Mathematics, Springer 2011, 2012 SIAM Report on Industrial Euro- Mathematics http://www.siam.org/reports/mii/2012/report.pdf Deuhand, P., Groetschel, M., Hoemberg, D., Horst, U., Mehrmann, V., Polthier, K., Schmidt, F., Schutte, C., Skutella, M., Sprekels, J., (Eds.), MATHEON - Mathematics for Key Technologies, European Mathematical Society 2014. A study of the socio-economical impact of mathematics in France, AMIES (Agency for Interactions of Mathematics with Enterprices and Society), FSMP (Paris Foundation of Mathematical Sciences), FMJH (Jacques Hadamard Mathematical Foundation) May 2015, Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 7 Z raportu SIAM Our economy and that of the developed world is in the midst of a transition from a product based economy to a knowledge-based economy, in which innovation and advances are driven by the expertise of individuals and organizations. We are convinced that the mathematical and computational sciences have contributed and will continue to contribute to the nation's economy by providing new knowledge and new ways of doing business. Universities will continue to play a key role as the source of talented individuals with the de- But this will not happen by itself; university faculty must actively encourage students to consider careers in industry and prepare those students for the very dierent world they will encounter upon graduation. sire and ability to apply mathematical knowledge to real-world problems. Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 8 Rola zastosowa« matematyki w dziedzinach: 1. business analytics: The software industry is making a big bet that data- driven decision making. . . is the wave of the future. case study 1: predictive analytics case study 2: image analysis and data mining case study 3: operation research 2. mathematical nance: case study 4: algorithmic trading 3. systems biology case study 5: molecular dynamic Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 9 case study 6: whole-patient models 4. oil discovery and extraction case study 7: basin modeling 5. manufacturing case study 8: virtual prototyping case study 10: multidisciplinary design optimization case study 11: robotics case study 12: supply chain management (biotechnology industry, automotive industry) 6. communication and transportation case study 13: logistics case study 14: cloud computing 7. modeling complex systems case study 15: viscous uid ow case study 16: smart cities 8. computer systems, software and information technology Poparcie listu do Ministra Nauki i Szkolnictwa Wy»szego 211 podpisów: PWr 27, AGH 21, UW 19, UWr 17, PG 17, UAM 14, UZ 14, U 13, IMPAN 13, UMK 11, UKSW 10, podpisy pó¹niejsze: P 13, IPI PAN 8, PB 7, UJK 5, list wysªany 26 marca 2015 odpowied¹ z MNiSzW: 10 kwietnia 2015 przekazanie do Centralnej Komisji ds Stopni i Tytuªów opinia sekcji dla Prezydium: 18 maja 2015 Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 10 Z raportu AMIES, FSMP i FMJH • The jobs aected by mathematics have a strong added value (15% of GNP and 9% of employment in France) and are increasing in number (+0.9% per year from 2009 to 2012 vs. +0.5% for overall employment) • It turns out that 44% of key technologies, identied as such by government reports, are strongly aected by progress in mathematics. signal and image analysis, data mining, modeling-simulation-optimization (MSO), high performance computing (HPC), computer system security and cryptography) will increase in numerous activity sectors, in particular energy, • The mobilization of 5 major competency elds of mathematics ( health, and telecommunications. The study nally underlines the necessity to reinforce the links between the higher education system and the businesses, in particular for the universities: • Clarity of the higher education and research system is still too weak. Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 11 • Attractiveness of careers for PhD's in businesses is still insucient. • Initiatives of support for mathematical expertise in SME's still needs rein- forcing. Sie¢ EU-MATH-IN EMS Applied Mathematics Committee European Service Network of Mathematics for Industry and Innovation PL-MATH-IN Open consultation on Mathematics for Horizon 2020 next Work Programme Mathematics is recognized today as essential and indispensable for addressing Faced with the abundance of data on social, technical, economic, ecological, and technological systems new and sophisticated mathematical tools are required for these data to help us tackle pressing societal challenges and provide us with the necessary technological advantages. The knowledge society the major challenges in science, technology and society. is ignorant without mathematics! Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 12 Organizacje wspieraj¡ce matematyk¦ stosowan¡ Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM); International Council for Industrial and Applied Mathematics (ICIAM); The Institute for Operations Research and the Management Sciences (INFORMS); European Consortium for Mathematics in Industry (ECMI); World Scientic and Engineering Academy and Society (WSEAS); Société de Mathématiques Appliquées et Industrielles (SMAI); International Statistical Institute (ISI); American Statistical Association (ASA); Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 13 The Institute of Mathematical Statistics (IMS); Royal Statistical Society (RSS); Bernoulli Society for Mathematical Statistics and Probability; International Federation for Information Processing (IFIP); Society for Mathematical Biology (SMB); European Society for Mathematical and Theoretical Biology (ECMTB); Czego powinni±my uczy¢ z matematyki stosowanej? 1. podstawy metod numerycznych i programowania ("R", C ++), 2. równania ró»niczkowe cz¡stkowe, 3. probabilistyka i statystyka, 4. modelowanie matematyczne - praktyczne przykªady 5. elementy nauk in»ynierskich 6. elementy zyki matematycznej, ekonomii matematycznej, matematyki nansowej i ubezpieczeniowej Konferencja Wªadz Uczelnianych Matematyki i Informatyki, ód¹ 20-21 maja 2016 14