象が転んだ

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数学が世界を変える!〜戦争に勝ちたかったら数学力を身に着けろ?〜

2019年11月02日 06時11分37秒 | 数学のお話

 「数学力で国力が決まる」の著者である藤原洋氏は、以下の様に語る。

 インターネットの登場から4半世紀過ぎ、社会の変化がドンドン加速する。この目覚ましき社会の変化は、産業のデジタル化による所が大きい。
 AI(人工知能)の利用が急速に進み、半分の職業がなくなる?とか、AIにおける国際競争が激化し、日本はアメリカや中国から大きく出遅れ、科学技術の進展には研究費が少ないなど悲観論も出る始末。

 この状況の中、本書で主張するのは次の3つだ。1つに、未来への先導者となるには、数学および数理科学に強くなるか、その本質を理解する事。
 2つに、多くの人が受験勉強以来、数学を敬遠するが、社会の現場では数理科学の重要性が益々高まってるという事。
 3つに、インターネット、AI、ビッグデータの本質は、”そんなに難しくない”数理科学であるという事。

 
 数学にとっては、人類がホモサピエンスという種に収束してから、約20万年が過ぎた以降の5段階革命論が重要だと藤原氏は語る。

 なぜなら”人類革命” ”農業革命” ”都市革命” ”精神革命” ”科学革命”という5つの革命が、何万年という時の流れの中で起こった。
 その革命の節目で、最も役立つ生活の知恵として、また古代文明において農業生産と国家の財政基盤を支える知恵として、数学の起源があるからだ。

 歴史的に見て、栄えた国家の基本は”数学力”あった。
 中世は、アラビア数字に代表されるアラビア社会がヨーロッパを圧倒していた。近代ヨーロッパで起こった”数学革命”は”科学革命”を引き起こし、ヨーロッパの隆盛が始まった。
 そして、この”科学革命”の中で起こったコンピュータの発明は、数学から数理科学への発展を加速させた歴史的な出来事である。

 数学はなぜ?いつ?どこで?そして何の為に生まれたのか?そして、数学はどこへ行こうとしているのか?

 以上、はしがきから抜粋でした。

 

蒸気機関の発明と第一次産業革命と

 数学の起源と産業革命を引き起こした科学革命(数学革命)との関係ですが。
 まずは、産業革命のおさらいからです。この産業革命には4段階あります。

 因みに、第1次産業とは農業•林業水産業。第2次産業が鉱工業•製造業•建設業や電気ガス業。第3次産業は、1次2次産業に含まれない、目に見えないサービスを提供する無形財の産業で、サービス•通信•小売り•金融保険などですね。

 1次~3次産業まではよく知られてますが、第4次産業とは、上記の産業分類の定義に入らない新しいタイプで、情報•通信などの知識集約産業などです。
 技術開発など、物質やエネルギーの大量消費を伴わないという特徴があります。

 これら産業革命は、18世紀半ばから19世紀にかけて起こった産業の変革と、それに伴う社会の構造の変革を指します。


 17世紀末から18世紀初頭のイギリスでは、蒸気機関の発明及び開発により、工場製機械工業が登場し(第1次産業革命)、蒸気機関の活用により、鉄道や蒸気船の整備も進み、”交通革命”をももたらします。
 因みに、この普及型蒸気機関の発明(1769)ではJ•ワットが有名ですが、それ以前にも様々な蒸気機関が研究されてました。
 古代アレクサンドリアの”ヘロンの蒸気機関”に始まり、ドニ•パパン(1690)の模型やトマス•セイヴァリの火の機関(1698)を経て、トマス•ニューコメンの蒸気機関(1712)が最初とされます。つまり、ワットの蒸気機関はニューコメンの改良型なんですね。

 この時期には織物工業や製鉄業などの技術革新や発展も大きく、近代の幕開けと言える変化と言われてます。
 またこの時期の第1次産業革命は、産業の工業化が進んだ故に、”工業革命”とも呼ばれます。

 ”モノ作り”が人の手から機械へと移っていった事が大きな特徴ですね。

 

数学を変革させた第4次産業革命とは?

 続いて第2次産業革命ですが。一般的には産業革命の第2段階とされ、1865年〜1900年におきた産業の変革を指し、産業革命で工業が大きな躍進を遂げたイギリスだけでなく、フランス•ドイツ•アメリカなども、技術革新により工業力が大きく発展しました。

 工業だけでなく、化学•電気•石油などのエネルギーなどの技術革新も大きく、輸送手段の変革なども進みます。
 この大きな特徴として、電力の導入により大量生産が可能となった。工業用品だけでなく飲食料品や衣類などの製造も機械化が進み、消費財の大量生産の仕組みが確立されます。つまり、大量生産&大量消費の時代。


 第3次産業革命については、一番の特徴はコンピューターの導入による自動化。
 20世紀半ばから後半にかけてのコンピューターの発達により、工場での機械の自動化により、より効率的に量産が可能になった。またICT(情報通信技術)の普及による生産の自動化も可能となる。

 そして、数学を変革させた第4次産業革命です。一般的にはIoTやAI(人工知能)を用いる事で起きる”製造業の革新”と言われてます。

 IoTは”Internet of Things”の略で、日本語で”モノのインターネット”と呼ばれます。
 これは、あらゆるモノがインターネットと繋がり、情報交換をする事で相互に制御するシステムを指し、日本でも総務省がIoTの普及に取り組んでます。

 これらの技術を取り入れる事で、コンピューターが人工知能などにより、自分で判断し動くシステムが確立できる様になり、これにより製造業の更なるデジタル化とコンピューター化が進むとされてます。


 ここまで言っても、数学が産業そのものを変革し、国力や国家の体系をも変える力があるとはあまりピンと来ませんが。少なくとも、縁の下の力持ちではありますね。

 しかし以下で述べる様に、数学力を高める事は、今一番重要視されてる”機密の国家プロジェクト”でもあるんです。

 

数理資本主義の時代~数学パワーが世界を変える

 これは今年3月に、日本経済産業省と文部科学省が共同で出した報告書のタイトルだ。

 この衝撃の報告書では、”人工知能(AI)やビッグデータなど第4次産業革命の勝者になる為に必要なのは第一に数学、第二に数学、第三に数学”と強調する。

 以下、中央日報•日本語版より抜粋です。


 この報告書の陰には、2016年基準で米国の数学博士の30%以上が産業界で活動するのに対し、日本は12%にすぎないという哀しい現実がある。
 故に、”日本も数学専攻者の待遇を画期的に改善し、この比率を高めるべきで、数学が国富の源泉となる時代が訪れた”と、日本政府が判断した経緯がある。

 でも遅すぎるんだよな、数学の威力と偉大さに気づくのが。俺は以前から何度も言ってるのにね。


 事実、韓国もその事に気づき始めている。つまり、日本に負けない為には国家を揚げて数学を強化するしかないと。

 しかし、日本政府の現実認識に比べ、韓国の政府レベルの数学戦略は、関連統計さえもないのが実情だ。教育政策、予算投入、産業活用など殆ど全ての部門で数学は冷遇されている。

 事実、国家数理科学研究所の今年の予算は、僅かに90億ウォン(約8億円)で、5年前に比べ30%も減少。また、2017年度の政府の研究開発予算18兆830億ウォンのうち、数学分野の執行額は810億ウォン(0.44%)にすぎなかった。
 科学技術標準分類18項目のうち最も少ない。数学博士の産業界進出比率は、僅か1〜2%のみと推定される。


 文大統領は8月2日、”二度と日本には負けない”と宣言した。
 大韓数学会のクム•ジョンヘ会長は、”第4次産業革命時代の克日は数学の競争力を高める事から始まる。政府が現在の様に手放しにしてれば、世界経済の大きな流れで淘汰されてしまう”と、懸念を表した。

 一方、日本は拠点大学を選定して数学「オールイン」に、英国は天才数学者を紙幣の顔にした。
 つまり、”数学が国富の源泉になる時代が到来した。そして、数学が第4次産業革命の心臓になった”のだ。

 
 世界主要国は、第4次産業革命の核心基礎学問である、数学の競争力を高めるのに国家的な力量を集中している。特に、英国と日本は政府が数学の報告書まで作成し、戦略を立てる程だ。

 つまり、数学の競争力を確保しなければ、人工知能(AI)、ビッグデータ、クラウドを根幹とする第4次産業革命を主導できないと判断したのだ。

 ここまで書くと、数学と第4次産業革命、そして国力との関係の図式がハッキリと見えてきますな。


 
破壊的技術革新の道具としての数学

 日本政府は、3月に出した前述の経済産業省&文部科学省の報告書「数理資本主義の時代~数学パワーが世界を変える」で、数学を国富の源泉と規定した。

 その中で、”破壊的革新を起こす為の最も普遍的で強力な道具が数学”と断言したのだ。

 そこで日本政府は、昨年8月から今年3月までの7ヵ月間に渡り、主要産業群を調査し、各界の専門家の意見をまとめた後、以下の様な結論を出した。

 ”マシンラーニング、確率論、線形計画法、流体シミュレーションなど技術革新に向けて数学が使われない分野はない”と分析した。
 また、”AI、コンピューターグラフィック(CG)分野のエンジニアの能力は、数学によって飛躍的に高まる”と強調する。


 経済産業省と文部科学省は、数学の競争力を強化する為に、10大政策目標を提示した。

 ここで注目されるのは、大学の数学教育の全面的刷新で、6つの拠点大学(東京大、京都大、北海道大、滋賀大、大阪大、九州大)を中心に置く。
 次に、数学およびデータ科学教育過程を新しく構成し、他の20大学に拡大する。4つの大学(北海道大、埼玉大、名古屋工大、金沢工大)には数学および統計学副専攻の新設の義務化を検討してる。

 教育カリキュラムは、企業の必要に応じて細分化し、各種技術資格検証試験では、確率と統計、線型代数(行列•ベクトル)出題比率も高める事にした。

 その上、産学連係も欠かせない。大きく各産業群に数学中長期研究グループを結成するという戦略だ。
 企業別には、大学との数学人材オンラインマッチングシステムを用意し、数学博士課程への進学を支援するプログラム構築を誘導する。数学関連職業の処遇を改善するという内容も盛り込んだ。

 以上、韓国経済新聞社からでした。

 

最後に

 何だか1つ1つ聞いてるとアホ臭さですが。如何に官僚や政府レヴェルで、数学を理解できてないかが、これで判りますな(笑)。確率論や線形代数じゃなく、解析学や幾何学やそれらを含む関数論が重要なんですがね💢

 でも今更、数学に研究費を大きく割いても、数学の天才が現れない限り、予算の無駄とは思えなくもないんですが。

 数学は、お金を掛ければ進化するという単純なものではない。センスと才能と数学を取り巻く環境が支配する学問なんです。


 それでも如何に数学が国家権力に直結する時代になったのか、数学が産業革命を支える起源や基盤になったのかに気付くだけでも、数学贔屓にとっては嬉しい限りですね。



8 コメント

コメント日が  古い順  |   新しい順
tokoさんへ (象が転んだ)
2019-12-17 15:04:56
核兵器システム暗号の解読プログラムですか。何だかどっかで見た事ある様なですが。

素因数分解が解読されたとしても、剰余類の計算と組合せがアナログっぽいので、どうかなとは思いますが。それに特化したAIが開発される時代も来るんですかね。
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数学が世界を支配する (tokotokoto)
2019-12-17 13:50:39
蜘蛛の巣を払う女という映画を見たんですが。
作品の出来は良くも悪くもなかったけど
ある数学者が核攻撃プログラムを開発し、それを巡り米露が大騒ぎするというシナリオです。

その核攻撃プログラムというのがまんざら嘘に聞こえません。実際こういうのが開発されたら個人レヴェルで世界を支配出来ると感じました。

世界中の核兵器システムの暗号を解読し、ハッキングして有効化&無効化する。
転んだサンが書いてるように、暗号化システムは素因数分解と剰余計算の2つのややこしい計算でで成り立ってます。
暗号解読に特化したAIが開発されたら?と思うとゾッとします。
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paulさんへその2 (象が転んだ)
2019-11-04 16:27:52
医療の分野でも数学のアルゴリズムは利用され始めてるみたいですね。
政治や国策の分野でも高度なアルゴリズムが有効利用される日も近いですか。

国力を因数分解して、真の国力を探る日も近い?
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アルゴリズムの時代 (paulkuroneko)
2019-11-04 14:32:11
GDPも高度な数学的アルゴリズムで再計算される時代が来ます。でも今のGDPは単なる足し算ですね。実質GDPとか言われてますが、まだまだ算出方法が甘いような気がします。

戦争力も核保有力よりも情報搾取力が物を言います。第4次産業革命では資源やハードよりも知力やソフトが重要視されます。その時に今資源大国と言われる中国やソ連やインドがどう動くのかも興味があります。

数学がハッキリとした形で国力を支配する様を見るのは少し時間が掛かるかもしれませんが、そんなに遠い未来の事ではないような気がします。
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#114さん (象が転んだ)
2019-11-04 14:01:40
国力も含め、全ては指数で表現されますもんね。
その指数の正確性を知るのが数学の力です。
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国力=数の論理 (#114)
2019-11-04 06:14:13
国力=戦争力=数の論理=数学力
  だもんね
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paulさんへ (象が転んだ)
2019-11-02 14:21:32
実はこの報告書を読んだ時、ホントかな?と思いましたが、韓国が漏らしただけに信憑性がありますね。

少し感動しながら記事にしたんですが、時代はこうやって少しずつ変わっていくんです。いい方向に変わるといいですね。期待半分、不安半分という事で。
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全ての学問は数学に通ず (paulkuroneko)
2019-11-02 12:47:45
この言葉がピッタリの記事です。

数学は一日にしてならずで、今更国家レヴェルで力を入れてもどこまで効果を発揮するのか疑問ですが。
今まで出来なかった事がこれから出来るのか?お金だけで全てが解決出来ると思ってるのなら、大きな間違いなんですが。

授業のカリキュラムや統一試験とかに大きく影響を及ぼすかもしれませんね。
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