数学の使い道

医療+数学=最適治療へ

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日常生活とはあまり関係がないと思われがちな数学を活用して、がんやインフルエンザなどの感染症の解明や、病気の治療に役立てようとする研究が進む。コンピューターやインターネットといった情報分野だけでなく、医療分野とタッグを組むことで、数学を使った新たなイノベーションが生まれそうだ。

「複雑な社会現象を理解し、解決策を探り、未来を予測する。数理モデルを使うことで、あらゆる現実の問題に対処できる」。内閣府の最先端研究開発支援プログラム(FIRST)「合原最先端数理モデルプロジェクト」を、2010年3月から率いる東京大学生産技術研究所の合原一幸教授は、こう自信をみせる。・・・

※日本経済新聞、2014年01月05日、引用

なんでも最近では医学と数学のコラボ(?)が注目を集めているそうです。この記事では「がん」、「インフルエンザ」、「エイズ(HIV)」の事例を挙げています。医学においても、従来の医師の経験や医療統計、動物実験などで、詳細まで分析し切れなかった部分はあります。そこで、数学(+コンピューター)の力を投入することで、より精度の高い医療情報・ノウハウに磨き上げることが可能になってきました。

解決策を探り、未来を予測する

つまり、数学をうまく活用すると、①解析が進み、②予測が立てやすくなるわけです。東大の合原教授いわく「(数理モデルは)解決策を探り、未来を予測する」。・・・あれ? このセリフ、どっかで聞いたことがある。そうです。東進ハイスクールの林修先生がテレビの授業で言っていた「社会において必要な能力は、解決と創造」。内容的にも、かなり似ているよね。

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※写真:林先生が落ちこぼれ軍団に特別授業(3)、ネット塾ジャーナル、2013年06月12日

林先生は高校まで学業“超優秀”で、東大受験でも試験後に合格を“確信”して、合格発表も(面倒なので)見に行かなかったほど。当然かもしれませんが、彼は実は数学がかなり得意で、予備校でも当初、数学の講師を志向していたそうです。諸般の事情で現代文の講師になったわけですが、数学の能力は高く、現代文の受験技術から日常生活にいたるまで、相当に数学(と数学的ノウハウ)を活用している。

林先生も数学で考える

つまり林先生は、例えば頭の中で二次元グラフや関数計算みたいなことをして、ブレイク後のテレビ出演等に関しても彼なりに計算しているそうです。一例として、『情熱大陸』での2013年5月放送のインタビューで、自分の人気も最大に見積もっても1年以内に終わると、数学(不連続関数)を使ってのカンタンな予測を紹介しています。


今むちゃくちゃ忙しいですよ。・・・来年の今、こうなっているかというと、そうじゃないはずなんですよ。・・・こういう忙しさが続く時期があって、そうじゃない時期があるとすれば、どっかで変化点があるはずなんですよね。そこで不連続になる。これ、不連続関数なんですよ。・・・最大、頑張っても1年。それより前に(人気凋落が)くる。それぐらい頑張れるよねっていう。これね、数学をきちんとやってると、こういう頭の使い方ができるんですよ。

※情熱大陸、TBSテレビ、2013年5月19日、YouTube引用

林先生は、まさに前述の合原教授の言う「解決策を探り、未来を予測する」数理モデルを、頭の中でザックリ回している。「数学をきちんとやってると、こういう頭の使い方ができる」というコメントは、それを端的に示しています。

数学は「解決と創造」の“種”

最近では、数学=コンピューター=インターネット=ビッグデータ解析・・・みたいな話が主流です。ちなみに、ネット塾などeラーニングの世界でも(生徒の履修状況など)通常のデータ解析は進んでいますが、「ビッグデータ」になるとちょっとまだこれから・・・という感じです。しかし、今後はビッグデータ解析もオンライン教育の世界に、徐々に導入されてくるでしょう。

ビッグデータは統計学(応用数学)と密接な関係ですが、このようなビッグデータ解析などに限らず、我々の“日常生活”はもちろん、医学など人々にとって非常に重要な分野でも、数学はその存在感を光らせています。なぜなら、数学は「解決策を探り、未来を予測する」からです。つまり、数学は「解決と創造」をもたらす“種”なのです。

※参考資料:
数学のほんとうの使い道、ネット塾ジャーナル、2013年03月22日
最適医療に数学、気になった話 & 日記 – Yahoo!ブログ、2014年01月05日
病気の最適治療にコンピュータはどのように役立つのか?、アルケミストは考えた、2014年01月07日
数学の意外な実用性と企業経営者から見たこれからの教育、IBM Japan
応用数学、Wikipedia、最終更新2013年12月11日
ビッグデータ解析、MATLAB、MathWorks 日本
教育館「オレの数学」、高校数学のDVD参考書、中村智治、株式会社バースデイ

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