Zephyrnet-logo

Een plan om de uitdagingen van de wereld aan te pakken met wiskunde | Quanta-tijdschrift

Datum:

Introductie

Minhyong Kim weigert een optimist genoemd te worden, maar hij klinkt er ontzettend veel op. "Als we de realiteit precies nemen zoals ze is, denk ik niet dat we echt reden hebben voor pessimisme", zei hij in een recent gesprek.

Die visie is achterhaald Wiskunde voor de mensheid, een programma dat Kim onlangs is gestart dat tot doel heeft wiskunde toe te passen op misschien wel de meest ambitieuze mogelijke uitdaging: de wereld verbeteren.

Voor Kim, 59, is het de volgende wending in een carrière die altijd een naar buiten gerichte blik heeft behouden. Als wiskundige heeft hij gewerkt op het zeer abstracte snijpunt van getaltheorie en geometrie. Toch heeft hij vaak buiten het veld gekeken voor inspiratie. In het bijzonder heeft hij de fysieke intuïtie omarmd en geprobeerd een nauwkeurige analogie te trekken tussen millennia-oude wiskundige problemen en ideeën uit de moderne natuurkunde, zoals Quanta gerapporteerd in 2017.

Tegelijkertijd heeft Kim negen boeken over wiskunde gepubliceerd voor het grote publiek in zijn geboorteland Zuid-Korea. Velen haalden de bestsellerlijst, waaronder zijn titel uit 2018 Het moment dat je wiskunde nodig hebt. “De motivatie was er vooral, het was gewoon leuk. Ik vond het gewoon leuk om te doen, 'zei Kim.

Met Mathematics for Humanity is Kim's bedoeling serieuzer. Hij leidt het programma als de onlangs aangestelde directeur van de Internationaal Centrum voor Wiskundige Wetenschappen in Edinburgh, en hij heeft het georganiseerd om verschillende onderling gerelateerde doelen te omvatten. Ten eerste wil hij subsidies geven aan wiskundigen en wetenschappers die wiskunde willen toepassen op prangende maatschappelijke uitdagingen. Aanvragers zijn onder meer onderzoekers van de Instituut voor Wiskunde en Democratie in Boston, dat het overheidsbeleid probeert vorm te geven door middel van wiskundig denken, en de Vietnam Instituut voor geavanceerde studie in de wiskunde, dat wiskundige hulpmiddelen ontwikkelt om de klimaatverandering aan te pakken.

Een tweede doel is educatief. Hij wil de geschiedenis van het veld verbreden om de onzekere oorsprong van veel fundamentele ideeën nauwkeuriger weer te geven. Zo wordt algemeen aangenomen dat de kern van de wiskundige canon zijn oorsprong vindt in de leringen van blanke mannen in het oude Griekenland. Maar in feite ontstond veel van die kennis in de uitgestrektheid van het oude Griekse rijk, dat het moderne Midden-Oosten en Noord-Afrika omvatte. Voor Kim duwt dit witwassen jonge mensen weg die misschien bijdragen aan wiskunde, maar het niet als iets van hen beschouwen.

Kim's perspectief, in grote lijnen, is dat meer mensen wiskunde, en meer wiskunde in de wereld, alleen maar goed kan zijn. Hij wijst op ontwikkelingen die zo uiteenlopend zijn als het zoekalgoritme van Google en Amartya Sen's economie van welzijn als heilzame gevolgen van een goede wiskundige training. Hij denkt dat de kansen voor dit soort crossover-toepassingen alleen maar groeien als gevolg van de grotere rol die technologie en informatie spelen in de samenleving.

Quanta sprak met Kim over zijn doelen voor Mathematics for Humanity en over de veranderlijke aard van de huidige wiskundige carrières, waarom hij denkt dat de wereldproblemen niet acuter zijn dan ze altijd zijn geweest, en de wazige historische oorsprong van Euclides' ideeën. Het interview is voor de duidelijkheid ingekort en bewerkt.

Introductie

Wat probeer je te bereiken met Mathematics for Humanity?

Ik probeer een netwerk van partnerinstellingen te creëren die het gevoel zullen hebben dat er één netwerk van wiskunde voor de mensheid is waartoe ze behoren. Een gevoel van verbondenheid in het werk dat je doet is altijd een goede zaak. Als het voelt alsof je gewoon iets geïsoleerds aan het doen bent, zal dat verdwijnen. Dus in ieder geval onder wiskundigen willen we een groter gevoel van verbondenheid creëren onder de mensen die proberen de wereld een betere plek te maken.

Zullen de wiskundigen die betrokken zijn bij Mathematics for Humanity meer aan de kant van pure wiskunde of toegepaste wiskunde zijn?

Zelfs onder wiskundigen denk ik dat er een misvatting bestaat over dit idee van pure wiskunde versus toegepaste wiskunde. Het is zeer recent in de geschiedenis van de wiskunde om zo rigide over deze indeling na te denken. De realiteit van de wiskunde is de hele tijd erg gecompliceerd en erg gemengd.

Als je naar jonge wiskundigen kijkt, zijn er veel mensen die heel divers en energiek zijn in hun interesses in vergelijking met oude mensen zoals ik. Er zijn mensen die tegelijkertijd in de industrie en de academische wereld kunnen werken; er zijn mensen die aan de getaltheorie werken, maar tegelijkertijd ook aan de wiskunde van de democratie. Er zijn allerlei combinaties die mensen lijken te kunnen.

Introductie

Is het gevaarlijk voor jonge wiskundigen om tijd te steken in projecten zoals de projecten die Mathematics for Humanity wil financieren wanneer ze een onderzoeks-cv moeten opstellen om een ​​vaste aanstelling te krijgen?

Ik zie mensen die beginnen met een behoorlijk goede academische loopbaan, maar een tijdje naar een industriële functie gaan die ze interessanter vinden en dan terugkomen. Dit lijkt tegenwoordig te gebeuren. Ik denk niet dat de barrière tussen de academische wereld en andere soorten werk zo hoog is als vroeger.

Een van mijn Ph.D. students werkt nu bij een kleine denktank in Washington die congresleden adviseert over wetenschappelijke kwesties. Dat is het soort werk dat veel jonge mensen lijkt aan te trekken, zelfs mijn eigen zoon. Hij is in een Ph.D. programma in natuurkunde en informatica, maar het hele programma lijkt te worden gefinancierd door Google DeepMind.

Er is dus veel fluïditeit van onderzoekers die zich verplaatsen tussen de universiteit en industrieel onderzoek. Hetzelfde zou moeten gelden voor academisch onderzoek en onderzoek voor het menselijk welzijn. Ik hoop dat Mathematics for Humanity kan helpen om meer professioneel respect te creëren voor dit soort vloeibaarheid.

Waarom is er meer vloeibaarheid?

Er zijn zoveel meer dingen die een wiskundige kan doen met alle verschillende technologische, informatietheoretische revoluties die ons al een tijdje omringen. Het grotere belang van wiskunde in de samenleving op dit moment biedt kansen en flexibiliteit zolang mensen energiek genoeg zijn om hiervan te profiteren.

Is dat goed voor wiskunde?

Als er goed opgeleide wiskundigen in andere sectoren van de samenleving werken, kan dat op de lange termijn alleen maar goed zijn voor de wiskunde. Ik weet dat er mensen zijn die er niet zo over denken. Sommige van mijn collega's denken dat we al deze studenten opleiden, ze een Ph.D. en ze zelfs een postdoctorale positie geven of zoiets, en als ze voor Google gaan werken, is dat verloren moeite. Daar ben ik het helemaal niet mee eens.

Introductie

Waarom niet?

Ik denk dat we ze in de eerste plaats trainen voor hun eigen bestwil, niet voor het onze. Natuurlijk zullen er op de een of andere manier gemeenschapsvoordelen uit de situatie voortvloeien. Maar meestal gaat het om hun individuele vervulling waarvoor we hier zijn als we ze opleiden. Hoe ze zin in het leven vinden, is aan hen.

Ten tweede denk ik dat wiskundige verfijning erg belangrijk is om de wereld op dit moment op veel mogelijke manieren te begrijpen. Je moet absoluut een verfijnde wiskundige kijk hebben die je combineert met andere dingen om de wereld te begrijpen. Als er veel van zulke mensen in de samenleving zijn, dan is het moeilijk voor te stellen dat mensen die lesgeven en nieuwe wiskunde produceren, er geen baat bij zouden hebben. Als je met andere woorden een wiskundig geavanceerde samenleving hebt, zal de status van de mensen die specialisten zijn in wiskunde [verbeteren].

Wat zijn enkele voorbeelden van sociale voordelen die voortvloeien uit wiskunde?

Denk aan zoiets als de sociale-keuzetheorie, die meestal wordt gezien als een gebied van economie. Het idee is dat we allemaal individuele voorkeuren hebben, toch? Maar op de een of andere manier moeten we een sociale beslissing nemen. Het meest voor de hand liggende is wanneer we stemmen bij verkiezingen, maar het is veel breder dan dat. We veranderen individuele keuzes voortdurend in sociale keuzes.

De eerste persoon die op deze manier naam maakte, was Kenneth Arrow, die er de Nobelprijs voor ontving. En de welvaartseconomie van Amartya Sen is ook gebaseerd op de theorie van sociale keuze. En ik denk dat al deze mensen meteen zouden toegeven dat hun conceptie van de theorie van sociale keuze alleen mogelijk was omdat ze een wiskundige opleiding hadden genoten. De formulering van de sociale-keuzetheorie gaat over functies en het bestaan ​​van functies van dit of dat type. Dus hun vermogen om abstract na te denken over dit proces van het nemen van individuele keuzes, deze samen te voegen en er een sociale boom van te maken, was diep onderbouwd door wiskunde.

Zijn er meer concrete voorbeelden?

Ik denk dat een manier om het te zeggen misschien is dat er wiskunde is die meteen wordt gebruikt, bijvoorbeeld door een ingenieur bij het maken van een machine, of de informatietheorie die in een telefoon past. Maar hier is een vraag. Zijn de zoekmachines van Google goed voor de wereld of niet? Misschien denken sommige mensen dat het slecht is, toch? Ik ben geneigd te denken dat het over het algemeen goed is. Deze toegankelijkheid van informatie over de hele wereld, denk ik, ondanks de chaos die het met zich meebrengt, leidt uiteindelijk tot een beter begrip van de wereld, en ook tussen mensen onderling.

Maar wat er in de Google-zoekmachine terechtkomt, is natuurlijk lineaire algebra. Een nogal abstract begrip van lineaire algebra heeft het mogelijk gemaakt. Dit soort verrassende innovatie die leidt tot wat bijna, wat je zelfs een onberekenbaar goed zou kunnen noemen. Het komt vaak voort uit een wiskundige achtergrond. Er zijn al veel wiskundigen die dit soort inzichten toepassen op directe uitdagingen zoals de klimaatcrisis, duurzame economie of toegankelijk onderwijs. We willen deze mensen graag helpen en meer mensen aanmoedigen om mee te doen.

Introductie

Onderwijs over de geschiedenis van de wiskunde is een groot onderdeel van Mathematics for Humanity. Waarom heb je hiervoor gekozen?

Ik kan vrij zeker zeggen dat veel van wat wij als wiskundigen begrijpen over de geschiedenis van de wiskunde onzin is. Er is zoveel verkeerde informatie geweest over hoe wiskunde in de geschiedenis van de mensheid is ontstaan. Er is een idee dat op een of andere manier wiskunde in Griekenland is uitgevonden. En dan waren er die verschrikkelijke Donkere Middeleeuwen. Toen werd de wiskunde opnieuw gecreëerd in de Renaissance, enzovoort. Er is heel weinig onderbouwing voor veel van dergelijke standaardgeschiedenissen.

Kunt u mij een specifiek voorbeeld geven waarom dit ertoe doet?

In 1785 schreef Thomas Jefferson "Opmerkingen over de staat Virginia." Hij zegt daar dat zwarte mensen nauwelijks in staat zouden kunnen zijn om de onderzoeken van Euclides op te sporen en te begrijpen. Met andere woorden, hij zegt dat zwarte mensen Euclides onmogelijk kunnen begrijpen.

Wat hier echt opvalt, is dat we bijna niets weten over Euclides. We weten niet eens of dit een echt persoon was, of het een man of een vrouw was of een collectief of zoiets. Het enige stukje informatie waar veel mensen het over eens lijken te zijn, is dat Euclides het grootste deel van hun leven in Afrika heeft gewoond (als ze al bestonden).

Hoe heeft dit misverstand de manier gevormd waarop de geschiedenis van wiskunde wordt onderwezen?

Van veel van de makers van de canon van de wiskunde hebben we geen idee van hun etniciteit, we hebben geen idee van hun culturele achtergrond. Er zijn verschillende zwakke redenen waarom sommigen van hen als Grieken werden bestempeld, wat dat ook betekent. Er wordt bijvoorbeeld sterk vertrouwd op de taal waarin ze schreven. Dat is hetzelfde als zeggen dat de meeste wiskundigen ter wereld Engels zijn.

Introductie

Waarom is dit een probleem?

Het probleem is dat het een groot deel van de wereld vervreemdt van een gevoel van eigendom van het wiskundige erfgoed. En mijn mening is dat dit een serieus obstakel vormt om wiskunde, onderwijs, onderzoek en krachtige wiskundige hulpmiddelen voor het grootste deel van de wereld toegankelijk te maken.

Wat kun je eraan doen?

We zeggen dat zelfs de standaard wiskundige hulpmiddelen en de conceptuele geschiedenis ervan zijn verteld op een manier die zeer, zeer onnauwkeurig is, en we willen dit rechtzetten. We zullen middelen beschikbaar stellen voor mensen die aan dit project werken om [lessen] en workshops te houden, en om hier te komen en samen te werken aan het overdoen en het creëren van een nauwkeuriger begrip van de manier waarop wiskunde zich door de geschiedenis heen heeft ontwikkeld.

Introductie

Zijn jongeren nu meer betrokken gezien de wereldwijde uitdagingen zoals oorlog, de pandemie en klimaatverandering?

Misschien ben ik gewoon wat los met de definitie van jonge mensen, maar mensen lijken zich veel meer zorgen te maken over het verbeteren van de wereld dan bijvoorbeeld mensen van mijn generatie.

Ik ben het eens met het uitgangspunt dat mensen soms een gevoel van kommer en kwel voelen. Ik denk niet dat dit echt verantwoord is. Ik denk dat een van de redenen waarom het op dit moment in onze wereld opkomt, het grotere communicatievermogen is. We houden altijd nauwlettend in de gaten wat er in de wereld gebeurt. Als er ergens een calamiteit is, weten we dat. Dit geeft dus een groter gevoel van crisis.

Maar ik denk dat een ander aspect is dat vanwege al dit nieuws dat uit alle delen van de wereld komt, veel mensen er echt om geven. Ze maken zich echt zorgen. Ik bedoel, er zijn arme mensen uitgehongerd in verschillende delen van de wereld door de hele geschiedenis heen, toch? En gedurende het grootste deel van de geschiedenis wisten we er niets van. Natuurlijk zijn er veel dingen waar we ons nog niet van bewust zijn. Maar over het algemeen is er een grotere algemene sympathie voor de ellende die sommige mensen over de hele wereld lijden. En ik vermoed dat dat een sterk onderdeel is van wat dit gevoel van kommer en kwel creëert. Maar deze problemen waren er eerder, dus het is duidelijk dat ons bewustzijn ervan ons nu het potentieel biedt om er iets aan te doen. Dit wil niet ontkennen dat er serieuze uitdagingen zijn die moeten worden aangepakt.

Je klinkt als een optimistisch persoon.

Ik vind het geen optimistisch wereldbeeld. Ik denk dat het een realistisch wereldbeeld is. Soms is het in de mode om pessimistisch te zijn. U kent waarschijnlijk dit boek dat een aantal jaren geleden voor veel discussie zorgde van Steven Pinker, Betere engelen van onze natuur. Dat boek kreeg veel terechte kritiek, maar wat ik wel leuk vind, is dat hij er heel duidelijk op wijst dat scepticisme gebaseerd moet zijn op concreet bewijs. En als je, vanuit een historisch perspectief, vraagt ​​wat het concrete bewijs voor scepsis is, denk ik niet dat er op dit moment zulke sterke gronden zijn voor zoiets.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img

Chat met ons

Hallo daar! Hoe kan ik u helpen?