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数学アプリケーションやビジネス用途など、きわめて実用的な世界に踏み出した数学
数学が理論の世界から極めて実用的な世界に踏み出し、世界は、新しい数学アプリケーションやビジネス用途であふれています。
まったく予想もしなかったような業界までもが、経営を最適化するアルゴリズムを開発するために数学者を雇用し始めています。
数学が今このように勢いを増している理由の 1 つとして、データとテクノロジーの発展により、かつては不可能だった方法で数値を処理できる高いレベルに到達したことが挙げられます。「現在私たちは、大半の分野で膨大な量のデータを扱い、そのデータにリアルタイムでアクセスできます」と、IBM ワトソン研究所最適化センターのシニア・マネージャーであるバルーク・シーバーは述べています。「さらに私たちは、従来よりも大規模な問題解決のための計算能力と、アルゴリズムを迅速に実行するために必要な速度を提供するネットワークを手にしています」
こういった要因のすべてが積み重なって、人生の事実上あらゆる側面における商用数学ソリューションのイノベーションの時期がやってきたのです。ここでは、数学がさまざまな業界に及ぼす影響の一例をご紹介します。
サプライ・チェーン
アルゴリズムは、サプライ・チェーン全体の運用効率の向上の実現に、驚異的な効果を発揮します。原材料調達、生産スケジュール作成、流通、および在庫レベルの最適化に有効です。また、顧客認知、マーケティング、価格設定、および輸送といったそれ以外の領域におけるビジネスの最適化に対しても、数学が非常に重要であることが判明しています。
公益事業
停電を防止するために、電力会社では数学を利用して、電力系統全体で電流と電圧を効果的に監視する「インテリジェント送電網」を構築できます。この送電網により、問題が発生する場所を自動的に検出して、その問題を迅速に (実際に家庭や職場の電灯が消える前に) 解決することができます。「このソリューションは、送電網上のダウン時間を減らすとともに、修理要員派遣の最適化と組み合わせることによって、業界の流れを変える可能性を秘めています」と、シーバーは語っています。
航空会社では、業務管理において広く数学を利用しています。複雑なアルゴリズムによって、機体の割り当て、乗員のスケジュール、燃料の調達などを決定しているのです。中には、航空会社が出発間際に乗客の搭乗を拒否するリスクを最小限に抑えながら戦略的にオーバーブッキングできるように、特定のフライトにおけるノーショーの確率を予測するアルゴリズムが利用されている場合もあります。「現在の航空会社の規模を考えると、ロジスティクスに関する主要な課題に対処するこのようなタイプのツールがなければ、これらの企業が生き残っていくことが不可能なのは明らかです」と、シーバーは語っています。
病院
手術の準備と実施に必要な一連の手順を数学的にモデル化および処理して、手術と設備使用の最適なスケジューリングができます。これには、準備室、医師、看護師、必要な医療機器、手術室、および術後室の確保が含まれます。「数学的な手法を使用することによってこれらの手順の流れを大幅に改善できるため、コストの削減と患者治療の向上に役立ちます」と、シーバーは語っています。
ビデオ・ゲーム
数学的なイノベーションのおかげで衝撃的なグラフィックスと驚異的な環境が実現されたことによって、ビデオ・ゲームはますますリアルで魅力的なものへと日々進化しています。今日の人気ゲームでは、緻密に描かれた水滴や髪の毛、キャラクターの真に迫った身振りなどの表現のすべては、背後にある複雑なアルゴリズムに支えられています。
人材管理
数学者は、相性のよい従業員同士でチームを組ませる、逆に同じ職場に配属すると作業効率が落ちる人は別のチームにするなど、各従業員のスキル・セットと熟練度をモデル化して、さまざまな業務やプロジェクトに最適な人材を割り振るアルゴリズムを構築できます。「このようなマッチングを手作業で行うのはほぼ不可能ですが、数学ツールを使用すれば大規模に実行できます」と、シーバー は述べています。また、長期的な人員要件を予測し、予測したニーズに最適な雇用計画を立てるためにも、アルゴリズムを使用できます。
金融
株式の分析、リスクと価値の評価、さらにはビジネス上の意思決定を電光石火のスピードで行うために、複雑なアルゴリズムが使用される機会がますます増えている現在、数学は金融市場の運営の様相を大きく変化させています。既に数学は、あらゆる種類の投資にとって不可欠な存在になっています。現に、世界で最も裕福なヘッジ・ファンド・マネージャーの 1人は、専門教育を受けた数学者です。
森林管理
アルゴリズムにより、森林火災のリスクが最も高い地域を判定することができるため、関係機関は、必要な場所に機材や消防士を配置できます。所定の地域の植生タイプ、降雨量、火災発生確率、さまざまな被害シナリオを数学モデルに組み込むことにより、関係機関は効果的に火災に対応して、焼失面積を最小限に抑えることができます。
起業活動
あらゆる種類の問題に対する数学的ソリューションの需要が高まる中で、数学は重要視され、それ自体が 1 つの業種になってきています。特定の業界にアルゴリズムを提供することを目的とした企業が盛んに設立されています。「世界的に数学主導の傾向が強まる中で、高度なアルゴリズムの市場は成長の一途をたどっています」と、シャイバーは述べています。「もっぱら数学を基盤とした企業を新たに興す人たちにとって、刺激的で収益性の高いチャンスが広がっています」
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