Matematika kolem nás

Podívejte se na předmět v ISu: M0001

Mateřským oborem je Matematika se zaměřením na vzdělávání, jejíž studenti mají předmět povinně, nabízen je však všem studentům Masarykovy univerzity v rámci společného univerzitního základu.

Co se dozvíte?

Současný vzdělávací systém v České republice je příliš separován a pramálo seznamuje studenty s vazbami mezi jednotlivými vědami. Matematika nevystupuje jen ve fyzice, ale ve všech přírodních vědách, najdeme ji ve filozofii, v meteorologii, výtvarné i hudební vědě, v lingvistice a v mnoha dalších vědních disciplínách.

Matematika není jen souhrn vzorečků, které se ve škole naučíme, abychom je posléze opět zapomněli. Určitě už Vám někdy někdo tvrdil, že není třeba umět počítat, máme přece kalkulačku v mobilu, a že matematiku nepotřebujeme, protože za nás všechno udělají počítače. Bez matematiky bychom ve zmíněných mobilech neměli například GPS, která funguje jen díky zabudovaným efektům teorie relativity, nebo překladač, jemuž předchází velký výzkum v oblasti matematické lingvistiky. Předmět Matematika kolem nás představuje matematické pozadí oborů, v nichž by Vás ani nenapadlo matematiku hledat.

Jak samotný předmět probíhá?

Na jednotlivých přednáškách se během semestru střídají odborníci z nejrůznějších oblastí, kteří posluchačům představí propojení svého oboru s matematikou. Že je matematika základem například volebních systémů nebo hazardních her, o nichž se přednášky konají každoročně, asi není tolik překvapující. Vybrali jsme proto některá z jiných každoročních témat, v nichž by člověk matematiku snad vůbec neočekával.

Malířství

Profesor Ladislav Kvasz z Karlovy Univerzity na své přednášce posluchače provází uměleckým vývojem od renesance až po kubismus, jak malíři postupně objevovali zobrazení prostoru a komponovali ho do svých obrazů. Ještě v gotice ani neodlišovali tváře postav v pozadí, například andělů, a všechny postavy zobrazovali pouze zepředu (s výjimkou Jidáše, který musel být vždy vyobrazen z boku), abychom s nimi jako diváci měli přímý kontakt. Postupné zobrazování postav z profilu začíná vytvářet dojem, že se obrazy odehrávají v prostoru, což funguje díky zakomponované geometrii. Profesor Kvasz postupně promítá známé obrazy a následně ukazuje vývoj geometrického zobrazení v nich, od využití úběžníků při kreslení místnosti z různých úhlů pohledu, přes objekty zmenšující se s rostoucí prostorovou vzdáleností od místa pozorovatele po úhlopříčkách až po dokonalou lineární perspektivu. Mimo jiné vysvětluje tajemnost pohledu da Vinciho Mony Lisy. Dívá se na nás přímo, nebo shlíží z dominantní pozice? Nebo snad obojí naráz? Leonardo těchto dojmů dosáhl posunutím horizontu, tedy prací s prostorovou geometrií.

Matematická lingvistika

Doktorka Blanka Sedlačíková ve své přednášce představuje matematickou lingvistiku, hraniční disciplínu stojící mezi matematikou a lingvistikou. Matematická lingvistika se dělí na lingvistiku kvantitativní (vycházející z teorie pravděpodobnosti, statistiky nebo i matematické analýzy), algebraickou (algebra, teorie množin či teorie grafů) a počítačovou, která je praktickou aplikací dvou předchozích. Kromě zkoumání frekvencí slov v různých literárních dílech, slovní zásoby člověka podle jeho věku nebo historických informací se v přednášce dozvíte, jak se pomocí metody zvané glottochronologie, založené na statistice, zjišťuje doba vzniku některého jazyka.

Meteorologie a klimatologie

V dnešní době považujeme za samozřejmé, že se podíváme do mobilu a ten nám ukáže, jaké je venku počasí právě teď nebo také jaké bude počasí v Brně či v New Yorku za několik dní. Uvědomujeme si však, jaké znalosti musíme mít a jak je těžké je zpracovat, abychom předpověď počasí získali v rozumném čase? Na tuto problematiku jsou nasazovány nejvýkonnější počítače, které vůbec na světě existují.

Doktor Milan Šálek ve dvou přednáškách představí základní pojmy meteorologie a klimatologie, terminologické chyby, kterých se dopouští například média, druhy a metody předpovědí a jejich komplikovanost pro lokální i globální oblasti dnes i v historii. Prezentace obsahují veliké množství názorných grafů a schémat, z nichž je jasné, že meteorologie neznamená pozorování obláčků na obloze, ale jedná se o náročnou vědu založenou na fyzikálních jevech a numerickém modelování.

Proč si vybrat právě tento předmět?

Bakalářští studenti učitelství matematiky si předmět zapisují zejména proto, aby splnili požadavky průchodu studiem. Studentům učitelství (i jiných aprobací) z navazujícího studia je pak kurz nabízen v rámci Přírodovědného bloku povinně volitelných předmětů. Předmět není náročný na ukončení. V průběhu semestru se po Vás nevyžaduje nic kromě docházky (bez níž by nedávalo smysl si předmět zapisovat) a na závěr napíšete krátkou seminární práci na některé z odpřednášených témat, popřípadě můžete po domluvě s garantem předmětu psát i o propojení matematiky s něčím, co Vás zajímá, ale nebylo to odpřednášeno.

A co na předmět říká jeho absolvent Vojtěch Frybert? „I když se jednalo o předmět společného základu, Matematika kolem nás mi i jako studentovi matematiky rozšířila obzory. Předmět byl nadupaný zajímavými tématy a hlavně inspirací do výuky, což je pro mě jakožto pro budoucího učitele klíčové. Zároveň mě seminární práce donutila se hlouběji zamyslet nad jednou myšlenkou, která mi už vrtala v hlavě nějakou dobu.“

Není dobrého učitele výtvarné výchovy, který nemá ponětí o některých matematických pojmech, protože potom nemůže výtvarnému umění rozumět. A naopak ten, kdo nezná některé filozofické problémy a základy, nemůže zcela pochopit, co se odehrává v matematice. Nevnímejme vědní obory separovaně, ale hledejme propojení mezi nimi. Jen tehdy, když do sebe navzájem zapadají, mohou dávat plnohodnotný smysl.