Con le aziende di ogni settore che invocano l'applicazione di modelli matematici per l'elaborazione di soluzioni innovative ad ogni sorta di problemi, la matematica ha assunto un rilievo preminente. Di conseguenza, la domanda di matematici competenti sta aumentando, insieme alle opportunità di carriera in molti campi, dalla finanza alla medicina, fino all'intrattenimento.
E' possibile che vi siate domandati se tutta quella trigonometria e tutti quei calcoli sarebbero mai risultati utili. Ma gli stereotipi tradizionali della matematica e dei matematici non sono più applicabili, poiché questa disciplina ha acquisito un'importanza fondamentale in innumerevoli campi. Gli odierni geni della matematica occupano una posizione preminente nella ricerca di soluzioni per alcuni dei problemi aziendali e sociali più urgenti.
Mentre la matematica esce dal campo puramente teorico penetrando in profondità in quello pratico, se ne diffondono ampiamente nuove applicazioni pratiche e commerciali, poiché in una vasta gamma di settori, in alcuni in modo piuttosto sorprendente, le aziende assumono matematici per creare algoritmi che ottimizzino le modalità di svolgimento delle proprie attività.
Una delle ragioni di questo sviluppo delle applicazioni pratiche della matematica è che la disponibilità di dati ed il progresso tecnologico hanno raggiunto un livello tale da consentire ai matematici di utilizzare le analisi numeriche in modi impensabili in passato. "Attualmente, disponiamo di ampi flussi di dati in quasi tutti i campi e siamo in grado di accedervi in tempo reale," ha affermato Baruch Schieber, senior manager del Centro di Ottimizzazione presso il Thomas J. Watson Research Center di IBM. "Disponiamo inoltre della potenza di calcolo sufficiente a risolvere problemi più complessi rispetto al passato e di reti che forniscono la velocità necessaria per eseguire algoritmi rapidamente."
Tutto questo si traduce in un periodo di grande innovazione per le soluzioni matematiche commerciali, in quasi ogni settore di attività. Di seguito, solo alcuni esempi dell'impatto della matematica in vari settori.
Gli algoritmi producono effetti sbalorditivi, incrementando notevolmente l'efficienza operativa in tutte le fasi della catena logistica. Ciò comprende l'ottimizzazione dell'acquisizione delle materie prime, della pianificazione della produzione, della distribuzione e della gestione dell'inventario. La matematica si è dimostrata di valore inestimabile per l'ottimizzazione del business anche in altri settori, tra cui la riconoscibilità dei prodotti da parte dei clienti, il marketing, la determinazione dei prezzi ed il trasporto.
Per contribuire ad evitare interruzioni nell'erogazione dell'energia elettrica, le aziende operanti nel campo possono utilizzare la matematica per realizzare una "rete intelligente" in grado di effettuare un monitoraggio efficace della corrente elettrica e del voltaggio attraverso l'intero sistema e di rilevare automaticamente l'insorgenza di eventuali problemi, consentendone una rapida soluzione—forse addirittura prima che cessi l'erogazione dell'energia elettrica presso l'utente finale. "Il vantaggio potenziale di questa soluzione consiste nella riduzione dei fermi di sistema sulla rete di distribuzione dell'energia elettrica che, unita all'ottimizzazione dell'invio del personale addetto alle riparazioni, può costituire un reale fattore d'innovazione," ha affermato Schieber.
Le compagnie aeree utilizzano ampiamente la matematica per gestire le proprie operazioni. Algoritmi complessi determinano l'assegnazione delle destinazioni agli aeromobili che compongono la flotta, la pianificazione degli equipaggi, l'acquisto di carburante e consentono perfino di prevedere il probabile numero di no-show per i singoli voli, consentendo alla compagnia aerea di accettare strategicamente prenotazioni in eccesso minimizzando il rischio di escludere ai cancelli d'imbarco i passeggeri dai voli. "Considerata l'attuale dimensione delle compagnie aeree, è chiaro che non potrebbero sopravvivere senza questo tipo di strumenti per affrontare questioni logistiche fondamentali," ha affermato Schieber.
E’ possibile progettare ed elaborare matematicamente l'intera sequenza delle fasi necessarie per preparare e condurre un intervento chirurgico, garantendo una pianificazione ottimale degli interventi ed un utilizzo efficiente delle strutture. Ciò comprende l'acquisizione delle sale preparatorie, dei medici, degli infermieri, delle apparecchiature mediche necessarie, della stessa sala operatoria e della sala di rianimazione postoperatoria. "Possiamo migliorare notevolmente lo svolgimento di queste fasi utilizzando tecniche matematiche, che possono contribuire a ridurre i costi ed a migliorare l'assistenza ai pazienti," ha affermato Schieber.
I videogiochi stanno diventando ogni giorno più realistici ed impegnativi, con una grafica stupefacente ed ambientazioni straordinarie grazie ad innovazioni matematiche. Un complesso algoritmo è alla base di quasi ogni precisa gocciolina d'acqua, ciocca di capelli o movimento realistico di un personaggio nei giochi più appassionanti di oggi.
è possibile rappresentare secondo modelli matematici le competenze e le capacità dei singoli dipendenti e poi creare algoritmi per assegnare alle varie mansioni e ai diversi progetti le persone più qualificate, riunendo in team i dipendenti reciprocamente compatibili e tenendo separati coloro che non collaborano in modo efficiente. "E' quasi impossibile stabilire manualmente questo tipo di corrispondenza, ma siamo in grado di farlo su vasta scala utilizzando strumenti matematici," ha affermato Schieber. Inoltre, è possibile utilizzare gli algoritmi per prevedere le esigenze di personale nel lungo periodo e poi determinare le procedure di assunzione ottimali per soddisfare le esigenze previste.
la matematica sta modificando profondamente il modo di operare dei mercati finanziari, con l'utilizzo crescente di algoritmi complessi per analizzare titoli, valutare rischio e valore ed implementare processi decisionali automatici ed estremamente rapidi in ordine alle operazioni di scambio. La matematica è diventata fondamentale per tutti i tipi di investimento. Infatti, uno dei gestori del fondo speculativo più ricco del mondo ha avuto una formazione matematica.
utilizzando gli algoritmi è possibile determinare le zone boschive a maggior rischio d'incendio, consentendo agli enti preposti di allocare apparecchiature e personale dove sono più necessari. I modelli matematici tengono conto della vegetazione esistente in una determinata area, della piovosità, della probabilità che inizi un incendio e di vari scenari dei danni provocati da eventuali incendi, consentendo agli enti preposti di intervenire efficacemente in caso di incendio e di minimizzare la superficie distrutta dallo stesso.
la matematica è diventata un affare redditizio: la domanda di soluzioni matematiche per tutti i tipi di problemi è in tale crescita che la matematica è diventata essa stessa un'industria. Vengono costituite società esclusivamente per fornire algoritmi a settori specifici. "Poiché il mondo diventa sempre più guidato dalla matematica, il mercato degli algoritmi complessi non potrà che crescere," ha affermato Schieber. "Esistono opportunità di profitto entusiasmanti per le nuove imprese strettamente basate sulla matematica."
Poiché la domanda di soluzioni basate sulla matematica cresce in tutto il mondo, aumenterà anche l'esigenza di matematici di prim'ordine. Tuttavia, molti esperti esprimono la preoccupazione che l'offerta di laureati in matematica e di matematici di professione sarà insufficiente a soddisfare le esigenze globali.
Negli Stati Uniti, lo scarso rendimento in matematica tra gli studenti della scuola elementare e secondaria rappresenta un problema annoso. Altri paesi, come Australia, hanno segnalato i pericoli derivanti dall'istruzione inadeguata e dagli scarsi risultati degli studenti in materia. Al contrario, Singapore e Cina sembrano eccellere nell'insegnamento della matematica e nell'immettere sul mercato laureati brillanti.
In conclusione, lo stato dell'innovazione e del progresso nell'economia globale sarà legato direttamente alla qualità ed alla quantità di matematici che il mondo produrrà negli anni a venire. Utilizzate le opzioni riportate a destra per un quadro sintetico dell'istruzione mondiale in matematica.
I ragazzi e la matematica
Sebbene le valutazioni differiscano da pese a paese, i test internazionali indicano complessivamente una crescita dei punteggi e della competenza in matematica da parte degli studenti nei paesi asiatici ed una diminuzione negli Stati Uniti. Singapore, ampiamente considerato un leader nella formazione matematica dei propri studenti, occupa la prima posizione nei test principali, mentre China e India, pur avendo dimostrato un forte impegno nell'insegnamento della matematica non partecipano alla maggior parte dei confronti globali.
"Negli Stati Uniti, lo stato dell'educazione scolastica alla matematica è certamente motivo di preoccupazione a causa dello scarso interesse e della insufficiente preparazione per questa disciplina, è possibile che stiamo perdendo una generazione di matematici," ha dichiarato Brenda Dietrich, ricercatore IBM e direttore di scienze matematiche presso l'IBM Thomas J. Watson Research Center.
La matematica nelle università
Quali paesi stanno producendo matematici? E' difficile individuare e confrontare la reale quantità di titoli di studio riconosciuti nel mondo, perché i criteri e le definizioni utilizzati nei vari paesi sono differenti e molti stati, (tra cui Cina e India) non hanno partecipato a quasi nessuno degli studi di confronto effettuati.
Ma alcune informazioni rilevanti al riguardo sono fornite dall'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico che documenta i dati relativi ai 30 stati membri in vari campi, tra cui i titoli universitari e postuniversitari rilasciati in matematica e statistica.
Le donne nella matematica
Esistono molte opportunità per le donne in possesso di titoli accademici non solo in scienze matematiche, ma anche in campi che implicano studi matematici, quali ingegneria e scienze informatiche. In alcuni paesi, (tra cui gli Stati Uniti), tuttavia, il numero di donne che scelgono la matematica come campo di studi continua ad essere nettamente minore rispetto agli uomini, in particolare quelle che perseguono titoli accademici postuniversitari e carriere professionali in questa disciplina.
"Le donne sono state tradizionalmente inconsapevoli delle opportunità di carriera offerte dalla matematica," ha dichiarato Brenda Dietrich, ricercatore IBM e direttore di scienze matematiche presso l'IBM Thomas J. Watson Research Center. "E' veramente meraviglioso svolgere il mio lavoro, perché il contributo delle donne può essere notevole."
La percentuale di titoli accademici conseguiti da donne in scienze matematiche differisce notevolmente nei vari paesi, come dimostrano le informazioni seguenti, fornite dall'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico. Da altri dati risulta che, almeno in alcuni paesi, più il titolo accademico è avanzato minori sono le donne che lo conseguono. Ad esempio, negli Stati Uniti, la National Science Foundation riferisce che nel 2004, il 45,9 per cento delle lauree in matematica è stato conseguito da donne, ma le stesse hanno ottenuto solo il 28,4 per cento dei dottorati in questa disciplina.
