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움직이는 세계, 미적분2025.01.041. 미적분학의 역사와 발전 미적분학의 초기 아이디어는 고대 그리스와 바벨론 문화에서 기원이 되었으며, 아르키메데스, 뉴턴, 오일러, 라그랑주, 라플라스 등의 수학자들에 의해 발전되었다. 뉴턴의 미적분학은 물리학에 큰 영향을 미쳤으며, 현대 수학의 기반이 되는 중요한 분야 중 하나이다. 2. 미분과 적분의 개념 미분은 함수의 순간 변화율을 나타내는 개념으로, 함수의 도함수를 계산하여 변화율, 최댓값/최솟값, 기울기 등을 분석할 수 있다. 적분은 함수의 면적 또는 누적된 변화를 나타내는 개념으로, 부정적분을 통해 함수를 얻을 수 있다...2025.01.04
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미적분의 역사발생적 원리로 무난하게 미적분 세특을 완성할 수 있습니다2025.01.291. 고대 그리스와 아르키메데스 미적분학의 기초 개념은 고대 그리스의 수학자 아르키메데스에 의해 확립되었습니다. 아르키메데스는 면적과 체적을 구하는 문제를 다루며 적분의 기초를 닦았습니다. 그는 극한의 개념을 이용하여 곡선 아래의 면적을 구하는 방법을 개발하였으며, 이는 훗날 적분의 기본 개념이 되었습니다. 2. 중세와 르네상스 시대 중세와 르네상스 시대에는 수학이 다소 침체기를 겪었으나, 이슬람 수학자들을 중심으로 여러 수학적 개념이 발전하였습니다. 이 시기에 극한과 관련된 개념들이 조금씩 등장하였고, 이를 통해 미적분학의 발전을...2025.01.29
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건축물의 구조와 디자인 원리2025.05.161. 건축물의 구조와 디자인 원리의 역사 건축물의 구조와 디자인에 관한 연구는 고대부터 이어져온 역사가 있습니다. 이러한 분야에서 한가지 눈에 띄는 논문을 들여다보면, 깊이 있는 통찰력을 얻을 수 있습니다. 'Architectural Principles in the Age of Humanism'이라는 제목의 논문에서 저자 Rudolf Wittkower(1949)는 건축물의 구조와 디자인 원리에 대해 깊이 있는 연구를 진행하였습니다. Wittkower는 본 논문에서 건축물의 조화와 균형에 대한 중요성을 강조하였습니다. 2. 현대 건축...2025.05.16
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양자역학과 실생활2025.05.091. 양자역학 양자역학은 원자나 아원자 입자와 같은 아주 작은 규모로 물질과 에너지의 행동을 다루는 물리학의 매혹적인 분야이다. 양자역학은 매우 추상적이고 난해한 연구 분야이지만, 우리가 사용하는 기술에서부터 현실의 근본적인 본질을 이해하는 방법에 이르기까지 우리의 일상 생활의 많은 측면에 심오한 결과를 초래한다. 양자역학은 인과관계와 결정론에 대한 우리의 고전적 개념에 도전하며, 양자 입자가 한 번에 여러 상태로 존재할 수 있고 그들의 행동이 확실성보다는 확률에 의해 좌우된다는 특징을 가지고 있다. 2. 양자 컴퓨팅 및 암호화 양...2025.05.09
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매듭이론2025.01.151. 매듭 이론 수학에서 매듭을 학문적으로 시작하게 된 계기는 '분자의 화학적 성질이 이를 구성하는 원자들이 어떻게 꼬여서 매듭을 이루고 있는가에 달려 있다'는 켈빈(Kevin)의 볼텍스(vortex)이론으로부터 기인하였습니다. 수학에서의 매듭 이론은 간단히 말하면 매듭의 교차점의 수에 따라 매듭을 분류하는 것입니다. 그런데 교차점의 수가 9개인 매듭은 수십 개 정도이지만 교차점의 수가 10개인 매듭은 수백 개가 되기 때문에 단순한 방법으로 이들을 분류하는 것은 불가능합니다. 매듭을 분류하기 위해서 가장 먼저 해야 할 일은 두 매듭...2025.01.15
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시그모이드 함수를 활용한 생명현상 분석2025.11.171. 로지스틱 방정식과 개체군 생장곡선 로지스틱 방정식은 생태학에서 개체군 성장을 모델링하는 미분방정식으로, 환경수용력에 수렴하는 S자형 생장곡선을 나타낸다. 초기에는 개체수가 천천히 증가하다가 가속되며, 환경저항으로 인해 한계수용력에서 증가율이 0이 된다. 이는 미분을 통해 변곡점을 찾아 그래프의 개형을 파악할 수 있으며, 생명과학1의 개체군 생장곡선 개념과 직접 연관된다. 2. 효소 반응속도와 로지스틱 곡선의 유사성 기질의 농도에 따른 효소의 반응속도 그래프는 로지스틱 곡선과 유사한 형태를 보인다. 일반효소는 기질 농도 증가에 ...2025.11.17
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로지스틱 회귀 분석과 맬서스 지수 함수를 이용한 환경 수용력 분석2025.01.291. 개체수 증가 경향 개체수 증가 경향을 나타내는 J자 곡선과 S자 곡선에 대해 설명하였다. J자 곡선은 지수 함수의 형태이며, S자 곡선은 환경 저항을 고려한 로지스틱 모형이다. 실제 생장 곡선은 환경 저항으로 인해 S자 곡선의 형태를 띤다. 2. 지수 성장 모형 맬서스가 제안한 지수 성장 모형은 P(t)=P0{e}^{rt} 형태의 지수 함수로 나타낼 수 있다. 이는 인구 증가를 설명하는 모형이다. 3. 로지스틱 모형 페르훌스트가 환경 저항을 고려하여 수정한 로지스틱 모형은 시그모이드 곡선의 형태를 띤다. 이 모형은 개체수의 변...2025.01.29
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개체군 역학과 수학적 모형2025.01.181. 개체군 역학 개체군 역학이란 생명체 군집의 개체 수가 증가하고, 먹이 공급의 한계를 초과하면서 폭락하는 똑같은 과정을 반복하는 순환과정을 생태학 내에서 다루는 분야이다. 2. 개체 수 증가에 대한 수학 모형 개체 수 증가에 대한 수학 모형을 최초로 다룬 사람은 1202년 토끼 문제를 제시한 레오나르도이다. 토끼 문제는 어린 토끼 한 쌍에서 시작해 한 철이 지난 후 어른 토끼가 되어 다시 어린 토끼 쌍을 낳는 과정을 반복한다. 어떤 토끼도 죽지 않는다고 가정했을 때 토끼 개체 수가 앞의 두 단계에서의 개체 수를 더한 피보나치 수...2025.01.18
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R & E 활동 보고서 <자연이 품은 수의 나열과 비율 연구>2025.05.081. 피보나치 수(열) 피보나치 수열은 자연에서 많이 발견되는 수열로, 처음 두 항이 1이고 이후 항은 바로 앞의 두 항의 합으로 이루어진다. 이 수열은 수학, 과학, 자연 등 다양한 분야에서 중요한 의미를 가지고 있다. 2. 황금비 황금비는 약 1.618의 비율로, 자연과 예술 등 다양한 분야에서 발견되는 중요한 수학적 개념이다. 황금비는 자연스러운 균형과 아름다움을 나타내는 것으로 여겨지며, 많은 학자들이 이에 대해 연구해왔다. 3. 자연 속 수학 자연계에는 피보나치 수열, 황금비 등 다양한 수학적 규칙성이 숨어있다. 이러한 규...2025.05.08
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CT 스캔에서의 미적분학적 기법 적용2025.01.291. CT 스캔의 원리 CT 스캔은 X선 투과와 감지를 통해 신체 내부의 단면 이미지를 생성합니다. X선이 신체를 통과하면서 내부 구조를 파악하고, 여러 각도에서 촬영된 이미지 데이터를 사용해 신체 내부의 단면 이미지를 재구성합니다. 2. 적분의 적용 CT 스캔에서 단면 이미지를 재구성하기 위해 사용되는 대표적인 수학적 기법은 라돈 변환입니다. 라돈 변환은 함수의 적분을 통해 2차원 함수의 투영 데이터를 계산하는 방법입니다. 이를 통해 각 지점에서의 흡수 계수를 계산할 수 있습니다. 단면 이미지를 재구성하기 위해서는 라돈 변환의 역...2025.01.29
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