Утверждение «Математика – царица наук» становится все более актуальным. А сами математики стали не гиками, а трендом. В том числе благодаря глобальной цифровизации. Они могут выстраивать логистику огромных предприятий, анализировать поведение людей и даже создавать произведения искусства. А не только считать и умножать. Чем интересным еще занимаются современные математики, где работают и где учатся? Разбираемся с Tomsk.ru и Томским политехом.
Так, а в каких сферах жизни вообще нужна математика?
Во всех. Да, это не шутка. Не противьтесь ей в школе. Она всюду. Помимо очевидных направлений в науке, IT и на предприятиях, такие специалисты могут создавать технологии в медицине, социально-производственной сфере и психологии, моделировать физические, социальные и экономические процессы.
Неочевидные (очевидные) плюсы математики:
- Ей можно заниматься где угодно, даже в одиночку (слава Интернету!).
- Часто какое-либо специализированное оборудование (как для биологов или химиков) не потребуется.
- Если вы сильны в математике, вас намного сложнее одурачить.
Выпускники с фундаментальным математическим образованием могут считаться просвещенными: подготовка профессионала в этой сфере занимает больше времени, чем подготовка хорошего хирурга. Математики востребованы в финансовых и инвестиционных организациях, в органах власти, на высокотехнологических коммерческих и научных предприятиях, в IТ-сфере, а также часто организуют собственный бизнес и эффективно трудятся на «удаленке».
Три факта, которыми сможете блеснуть в разговоре с друзьями о математике:
- Для точного подсчета денег в банкоматах используется сразу несколько современных математических теорий: кодирование и криптография.
- Эйнштейн смог описать фотон с помощью воображения, а не с помощью математики. Известно, что в математике он был не так уж силен и часто обращался за помощью к другим математикам, чтобы продолжить исследования.
- Математики подсчитали, что существует целых 177 147 способов завязать галстук.
Обучиться и зарабатывать
Главный вопрос для будущих математиков – где получить образование. Для тех, кто намерен развиваться и зарабатывать в этой сфере, есть программы подготовки бакалавриата и магистратуры в ТПУ.
Так, на программе «Прикладная математика и информатика» обучают специалистов в области информационных технологий и математических методов, умеющих решать прикладные задачи. Обучиться работе с математическими методами и моделями помогут 2 направления подготовки магистрантов.
Первое — «Математическое моделирование и компьютерные вычисления». Его выпускники знают методы системного подхода к анализу и решению задач в различных областях науки. Процессы производства можно отработать в цифровом виде и исправить неточности, а это помогает сэкономить деньги компаний. Промышленное моделирование применяется в нефтегазовой отрасли, неразрушающем контроле, экономике, химии, медицине, энергетике и многом другом. Подробнее о программе можно почитать здесь.
Второе направление — «Математические методы в экономике» позволит научиться разбираться в экономических системах и операциях внутри них. Специалисты этой области работают риск-менеджерами, бизнес-аналитиками и системными аналитиками. Подробнее о программе читайте здесь.
Для студентов в аудиториях и лабораториях есть современное оборудование, программные среды разработки R Studio, Python, MS Visual Studio, RAD Studio, специализированные математические программы. Обучение включает общение с преподавателями, в том числе онлайн и с помощью цифровых кураторов. По программам академической мобильности можно отправиться на стажировку в вузы и компании России, Чехии, Германии, Португалии. А в качестве выпускной работы можно представить даже свой стартап!
Практику учащиеся проходят в компаниях «Эко-Томск», ГК «ЭФКО», «Кадегис», детский технопарк «Кванториум», «Сибирская Аграрная Группа» и других. Выпускники могут трудоустроиться после вуза в компании «Томская генерация», «Газпром трансгаз Томск», СИБУР ИТ, УК «Транснефть». Некоторые ребята после обучения устроились на работу и в других странах: в международном валютном фонде Вашингтона, университете принца Мохаммед бин Фад в Саудовской Аравии, миланском банке «Интеза», пражском филиале Air France и других компаниях.
Три важных факта о зарплатах математиков:
- Во Франции доценты получают от 2 тысяч евро и выше.
- В России за публикации в престижных международных научных изданиях можно на пару лет получить прибавку к зарплате в размере нескольких десятков тысяч рублей.
- Максимальная зарплата в лучших компаниях в Америке для математиков — под 300 тысяч долларов в год.
Как отметил руководитель этих направлений подготовки, доцент отделения экспериментальной физики Михаил Семенов, структуру дисциплин меняют ежегодно в зависимости от потребностей рынка, работодателей и выпускников.
«Мы не гонимся за популярными названиями направлений. Как она была прикладная математика и информатика 20 лет назад, так она и осталась. Люди к нам приходят осмысленно, не за конкретной технологией больших данных, а за системой», — уточнил Михаил.
Сейчас средний балл абитуриентов всех направлений в ТПУ возрос. В этом году на бакалавриате выделено 50 бюджетных мест, в магистратуре 38. Если на бакалавриате ребята могут присматриваться к направлениям и на третьем курсе сформировать свой план обучения и факультативы, то в магистратуру люди идут целенаправленно. После бакалавриата смежных направлений, с бэкграундом в сферах энергетики и механики либо после нескольких лет работы на предприятиях.
«У нас есть выпускники, которые открывают свое дело, обучившись по нашему образованию. Общаешься с ними, спрашиваешь: «Как помогла математика?» Отвечают: «Позволила привести мозги в определенный уклад. Предугадывать и просчитывать следующий шаг наших конкурентов, как в шахматах». Это логика, которая закладывается с помощью базовых математических дисциплин», — уточнил Михаил.
Три книги, с которыми проще понять математику:
- Сильванус Томпсон: «Простые вычисления»
- Ричард Фрейнман: трехтомное издание лекций по физике
- Барбара Берк Хаббард: «Преобразование мира через вейвлеты: история развития математических методов»
От ядерного полигона до поведения зумеров: с чем политехники работают сейчас?
Кейсы магистрантов — это реальные задачи производств разных отраслей. Как пояснил Семенов, студенты сами предлагают на обучении конкретные запросы от компаний. Например, сотрудник одного из казахстанских предприятий в магистратуре ТПУ создает трехмерную модель полигона в Семипалатинске. После советских ядерных испытаний его хотят передать в народное хозяйство для строительства и сельского хозяйства.
Для одного из химических производств политехники создали нейросеть, которая станет заменой либо подспорьем эксперту по калибровке оборудования. Нейросеть позволяет обрабатывать данные рентгеновских спектров и по ним выдавать концентрации химических веществ и составлять прогнозы погоды. Сейчас ТПУ находится в стадии патентования предложенного метода. Кстати, магистранту, работающему с этим кейсом, уже больше 50 лет.
Три математика, о жизни и работе которых вам будет интересно почитать:
- Станислав Смирнов (Россия/Швейцария), математик, лауреат Филдсовской премии, член Общественного совета при Минобрнауки, Европейской академии Academia Europaea, профессор Женевского университета. Работал в области предельного поведения двумерных решётчатых моделей: перколяций и модели Изинга.
- Максим Концевич (Россия), теоретик, в 2011 году российская версия журнала «Форбс» включила его в список «50 русских, завоевавших мир». Вывел теорию суперструн из тупика. Дал математически строгую формулировку интегралов Фейнмана для топологической теории струн. Один из авторов сигма-модели Александрова — Концевича — Шварца — Заборонского.
- Седрик Виллани (Франция), математик, который шагнул далеко за пределы своей области, в том числе стал советником президента. Лауреат Филдсовской премии. Специалист по матанализу. Работал над теорией дифференциальных уравнений в частных производных, затуханием Ландау, теорией оптимального переноса массы и её приложениях в дифференциальной геометрии.
Не гадать на кофейной гуще, а предсказывать погоду
Перенесемся в биотехнологии. По заказу ГК «ЭФКО» политехники помогают составлять прогноз для лучшего урожая. Для этого семена подсолнечника просвечивают рентгеном, сохраняя их целостность, а после выбирают пригодные для посева на основе годового прогноза погоды.
Математики – главная ценность фондового рынка: за последние годы там стало гораздо больше участников. 10 лет назад томские провайдеры, которые начали заменять свое оборудование, получили связь с Москвой на секунду быстрее, чем у конкурентов. Как пояснил Михаил Семенов, на фондовом рынке за эту секунду можно отправить заявку на биржу и получить ответ. И провайдеры сформулировали вызов: разработать алгоритмического робота, который бы монетизировал эту секунду. Время жизни таких алгоритмов достаточно коротко. Это требует их постоянного развития и совершенствования. Сейчас из-за массового прихода новых участников рынка: молодежь 2000-го года рождения и младше, которые принимают решения совершенно иначе, чем их предшественники, и нужны новые подходы для анализа их действий. Здесь подключается поведенческая математика. Такая математика позволяет нам строить модели и понять, как коллективно мыслит толпа.
И напоследок. Кто сказал, что математика — не про творчество? Еще как!
5 крутых фактов о математике и музыке:
- Клип на песню «Меланхолия» группы Cream Soda написала нейросеть.
- Проект Lost Tapes of the 27 Club с помощью нейросетей создает песни, стилизованные под известные треки популярных исполнителей. Например, Drowned in the Sun на основе песен Nirvana, Man, I Know в стиле Эми Уайнхаус и The Roads Are Alive в стиле The Doors.
- Самообучающийся искусственный интеллект DADABOTS с помощью системы предсказаний учится писать музыку разных современных жанров. Например, математический рок.
- Сотрудники «Яндекса» Иван Ямщиков и Алексей Тихонов научили искусственную нейронную сеть сочинять стихи в стиле Курта Кобейна. Так возникла группа Neurona.
- DeepBach — программа из 4 нейросетей, которая может создавать полифоническую музыку в стиле позднего средневековья и барокко на основе композиций Иоганна Себастьяна Баха.
