1. کاربرد رياضي در مديريت ريسك
کاربرد رياضي در مديريت ريسك

ريسك در اصطلاح به معني امكان وقوع يك خسارت و زيان اعم از مالى و يا غير مالى در نتيجه انجام يك كار است .
ریسک به صورت ذاتی در هر چیزی که ما انجام می دهیم وجود دارد و مدیریت ریسک بسادگی به ما کمک می کند که تصمیمات بهتری اتخاذ کنیم.
مديريت ريسك (Risk Managment) عبارتست از مجموعه فعاليت‌هايي كه به شناسايي و ارزيابي ريسك ، توسعه استراتژي‌هاي مربوط به مديريت آن و كم كردن ريسك با مديريت منابع ، مي‌پردازد.
مديريت ريسك داراى سه مرحله است : مديريت ريسك ، ارزيابى ريسك و كاهش ريسك . (اينكه مديريت ريسك يكي از مراحل مديريت ريسكه اصلا به من مربوط نيست !!)
•مديريت ريسك ، يعنى شناسايى؛ ارزيابى ؛ تجزيه و تحليل ؛ چگونگى رفتار و اداره كردن آن
•ارزيابى ريسك ، ارزيابى ريسك اولين قدم در روش مديريت ريسك به شمار مى آيد . سازمانها با استفاده از ارزيابى ريسك ، مى توانند محدوده تهديدات احتمالى و ريسك مربوط به يك سيستم مبتنى بر IT را در سراسر چرخه ايجاد سيستم مشخص كنند .
•كاهش ريسك ، عبارت است از اولويت دادن ، ارزيابى و اجراى كنترل هاى كاهش ريسك كه در روند ارزيابى ريسك پيشنهاد شده اند .
تمام كارهايي كه در مديريت ريسك انجام مي‌شود در نهايت اغلب به يكي از سه مورد زير ختم خواهد شد:
•تقبل ريسك ،
•اجتناب از ريسك ،
•برنامه ريزى ريسك (كنترل ريسك از طريق ايجاد يك برنامه كاهش ريسك كه به كنترل ها اولويت بخشيده و آنها را اجرا و اداره مي‌كند)
همچنين مديريت ريسك با مسئله‌اي به نام تخصيص منابع مواجه است. منابعي كه صرف يك ريسك مي‌شود مي‌تواند صرف فعاليت‌هاي مفيدتري شود. لذا يك مديريت ريسك ايده‌آل مصرف را به كمترين ميزان مي‌رساند و در عين حال كاهش اثرات منفي ريسك را حداكثر مي‌كند!
با توجه به آنچه در ابتدا بيان شد مديريت ريسك مي‌تواند در هر زمينه‌اي مورد استفاده قرار بگيرد. شايد بتوان از ميان معروفترين آنها به مديريت ريسك در بانك‌ها و بطور كلي‌تر در موسسه‌هاي مالي ، مديريت ريسك در مزارع كشاورزي و حتي در فناوري نانو اشاره كرد.
مثلا ريسك‌هايي كه هر بانكي ممكن است با آن مواجه باشد را مي‌توان در يكي از موارد زير جاي داد :
•ريسك اعتباري ( Credit Risk)
•ريسك بازار (Market Risk)
•ريسك نقدينگي (Liquidity Risk)
•ريسك عملیاتی (Operational Risk)
•ريسك مقررات (Legal Risk)
•ريسك شهرت (Reputation Risk)

تا اينجا سعي بر اين بود كه اهميت مديريت ريسك بيش از پيش آشكار گردد. حال حرف اصلي در پاراگراف آخر :
پس موضوع كلي طبقه‌بندي ريسك‌ها و سپس انتخاب يك استراتژي مناسب است. همه اين‌ها در غالب كلمات هستند مثلا نمي‌توانيم با كلمات "ريسك بد" و ريسك خوب" و... ريسك‌ها را طبقه‌بندي نمود بلكه بايد يك معيار كمي و سپس يك روش نظام‌مند براي اينكار ارائه داد.
خوب در اينجاست كه رياضيات وارد عمل مي‌شود و شاخه‌هايي از آن مانند كنترل پروژه ، بهينه‌سازي ، تحقيق در عمليات و شبيه‌سازي به كمك مي‌آيند!!

نقش رياضيات در فناورينانو


دانش رياضيات به عنوان خط مقدم جبهه علم مطرح است. ويژگي بديهي رياضيات درعلوم نانو «محاسبات علمي» است.
مدل‌هاي رياضي، ستون‌هاي راهگشا به سوي بنيادعلم و تئوري‌هاي پيش بين هستند. مدل‌ها، رابط‌هايي بنيادين در پروسه‌هاي علميهستند.

يک مدل رياضي بر پايه فرمولاسيون معادلات و نامعادلات اصول بنياديناستوار است و مدل درگير با درک کامل پيچيدگيهاي مسأله نظير، جرم، اندازة حرکت وتوازن انرژي است. در هر سيستم فيزيکي واقعي تقريب اجازه داده مي‌شود، تا مدل را دريک قالب قابل حل عرضه کنند. اکنون مي‌توان مدل را يا به صورت «تحليلي» و يا بصورت «عددي» حل کرد. در اين حالت مدلسازي رياضي يک پروسه پيچيده است،زيرا مي‌بايستي دقتو کارآيي را همزمان نشان دهد.
الگوريتم‌هاي اصلي در حوزه‌هاي رياضياتکاربردي و محاسباتي، علوم کامپيوتر، فيزيک آماري، نقش مرکزي و ميان‌برساز را درحوزه نانو بر عهده خواهند داشت.
در اينجا برخي از اثرات رياضيات را درفناوري نانو مي‌بينيم :
o روشهاي انتگرال گيري سريع و چند قطبي سريع: اساسي و الزامي بهمنظور طراحي کدهاي مدار (White, Aluru, Senturia) و انتگرال گيري به روش Ewala درکد نويسي در حوزه‌هاي شيمي کوانتوم و شيمي مولکولي (Darden 1999)
o روشهاي« تجزيه حوزه»، مورد استفاده در شبيه‌سازي گسترش فيلم تارسيدن به وضوح نانوئي لايه‌هاي پيشرو مولکولي با مکانيک سيالات پيوسته در مقياسهايماکروسکوپيک (Hadjiconstantinou)
o تسريع روشهاي شبيه سازي ديناميک مولکولي (Voter 1997)
o روشهاي بهبود مش‌بندي تطبيق پذير: کليد روشهاي شبيه پيوسته کهترکيب کنندة مقياسهاي ماکروئي، مزوئي، اتمي ومدلهاي مکانيک کوانتوم از طريق يکابزار محاسباتي است (Tadmor, Philips, Ortiz)
o روشهاي پيگردي فصل مشترک: نظير روش نشاندن مرحله‌اي Sethian, Osher که در کدهاي قلم زني و رسوب‌گيري جهت طراحي شبه رساناها مؤثرند (Adalsteinsson, Sethianو نيز در کدگذاري به منظور رشد هم بافت ها (Caflisch)
o روشهاي حداقل کردن انرژي هم بسته با روشهاي بهينه سازي غير خطي (الماني کليدي براي کد کردن پروتيئن‌ها (Pierce& Giles)
o روشهاي کنترل (مؤثر در مدلسازي رشد لايه نازک‌ها (Caflisch))
o روشهاي چند شبکه‌بندي که امروزه در محاسبات ساختار الکتروني وسيالات ماکرومولکولي چند مقياسي بکار گرفته شده است.
o روشهاي ساختار الکتروني پيشرفته ، به منظور هدايت پژوهشها به سمتابر مولکولها (Lee & Head – Gordon)

كاربرد علم رياضي در بيوانفورماتيك
دیدگاههای مختلف :
1- از دیدگاه کاربرد ریاضی در طراحی نرم افزارها و بانکهای اطلاعاتی
2- از دیدگاه کاربرد ریاضی در تحلیل دادههای نرم افزارهای بیوانفورماتیکی
3- از دیدگاه کاربرد ریاضی در رابطه با سخت افزارها و مدارهای اللکترونیکی برای پردازش اطلاعات
اگر در رابطه با طراحی نرم افزار اطلاعات داشته باشید یک ریاضی دان همیشه یک برنامه نویس موفق خواهد بود و همینطور یک مهندس نرم افزار باید در زمینه ریاضی قوی باشد.
در وحله اول برنامه نویسی ما هنگام طراحی الگوریتمها از دستورات ریاضیات استفاده میکنیم.
و هنگام نوشتن برنامه همیشه با انواع توابع و انتگرالها و... سرو کار داریم
اصولی که یک نرم افزار بیوانفورماتیکی مثلا برای الیمنت کردن یک طوالی به کار میبرد به این شکل است کهاگر ما 5 توالی مختلف هر توالی دارای 200 نوکلئوتید باشدرا داشته باشیمنرم افزار این 5 توالی را کنار هم قرار میدهدو همیشه این توالیهارا به تعداد چندنوکلئوتید به سمت راست و چپ میبردیعنی توالی 1 را با 2 و سری بعد 1را با 3 وهمنطور ادامه میدهد و در چرخه بعد 2را با 3 و 2را با 4 تا انتها به همین صورت ادامه میدهد
وهمینطور اگر مثلا توالی شماره 1 ما با توالی شماره 3 بیشترین شباهت را داشته باشد آندو توالی را در کنار هم قرار میدهد.
همینطور که میبینید ما در نوشتن این برنامه از دستور ifبسیار زیاد باید استفاده کنیم و همینطور توابع متعددی مورد استفاده قرار میگیرد.و همیشه طراحان نرم افزار به دنبال توابعی میگردند تا سرعت را در پردازش بالا ببرد.
و حال وقتی که نرم افزار نتیجه را اعلام کرد با با یک ذهن خلاق ریاضی به صورت چشمی به تحلیل داده ها بپردازیم که باید با علم آمار که خود از ریاضی است استفاده کنیمپس ریاضی در تحلیل دادهها هم مهم است.
جالب هست که بدانید در مقاله ای درزمینهنرم افزار blastمطالعه میکردم اشاره ای شده بودپردازش اطلاعات بسیار زیادبانک اطلاعاتی ncbi که blast این کار را انجام میدهد، برای بالا بردن سرعت پردازش اطلاعات در قسمتهایی از از مدارها و cpuاین بانک اطلاعاتی و نرم افزاربلست از آلیاژهای گران قیمتی از جمله طلا استفاده شده است. و یک مهندس سخت افزار ویا مهندس الکترونیک در وحله اول باید یک ریاضی دان باشد تا بتواند با محاسبات دقیق طوری مدارها را طراحی کند که بیشترین سرعت را در پردازش اطلاعات داشته باشد.

ریاضیات محض و کاربردی
ماهیت کار
ریاضی یکی از قدیمی ترین و پایه ای ترین رشته های علوم است . ریاضی دانان از نظریه های ریاضی , روشهای محاسبه , آلگوریتمها و آخرین دستاوردهای رایانه ای برای حل مسائل اقتصادی , علمی , مهندسی , فیزیک و تجاری استفاده می کنند.کار ریاضی دانان به دو بخش گسترده تقسیم می شود . ریاضی محض و ریاضی کار بردی . این دو گروه کاملا از یکدیگر قابل تمایز نبوده و اغلب بایکدیگرهمپوشانی دارند.

ریاضی دانان محض(نظری) با گسترش مبانی جدید و تشخیص روابط کشف نشده میان قوانین موجود ریاضی باعث گسترش دانش ریاضی می شوند . اگرچه آنان به دنبال گسترش دانش پایه بوده بی آنکه لزوما موارد کاربردی آنرا بررسی کنند ، چنین دانش مطلقی , نوعی راهبرد مفید در ایجاد وپیشبرد بسیاری از دستاوردهای مهندسی و علمی بوده است.
بسیاری از ریاضیدانان محض به عنوان استاد در دانشگاه ها استخدام شده و زمان کاری خود را بین تدریس و امور تحقیقی تقسیم می کنند.
از طرف دیگر، ریاضی دانان کاربردی با بهره گیری از نظریات و روشهای ریاضی مانند روشهای محاسبه و مدل سازی ریاضی به فرمولبندی وحل مسائل عملی در امور تجاری , دولتی , مهندسی و درعلوم اجتماعی، فیزیک و امور مربوط به زندگی می پردازند . به عنوان مثال , برای برنامه ریزی درخطوط هوایی میان شهر ها , بررسی اثر ومیزان ایمنی داروهای جدید , خصوصیات آیرودینامیکی پیش مدل اتومبیل ها و مقرون به صرفه بودن روشهای دیگر تولید به تجزیه و تحلیل کار آمدترین راه می پردازند.
امکان دارد ریاضی دانان کاربردی که دست اندر کار تحقیق و گسترش صنعتی هستند با حل مسائل مشکل باعث ایجاد یا تقویت روشهای ریاضی شوند .گروهی از ریاضی دانان به نام رمزیاب به تجزیه و تحلیل و کشف سیستمهای رمزی می پردازند که به صورت کد بوده واز طریق آنها اطلاعات نظامی , سیاسی , مالی یا اجرایی و قانونی رد و بدل می شود.
ریاضی دانان کاربری با یک مساله کاربردی شروع کرده , اجزای تفکیک شده عملیات مورد نظر را در فکر مجسم می کنند و سپس اجزا را به متغیر های ریاضی تبدیل می کنند.

ریاضی دانان غالبا با نمونه سازی توسط راه حلهای فرعی ، بوسیله رایانه به تجزیه و تحلیل روابط میان متغیرها و حل مسائل پیچیده می پردازند.
قسمت اعظم کار در ریاضی کار بردی به وسیله افراد با عنوانی غیر از ریاضی دان انجام می شود . در حقیقت ، از آنجائیکه ریاضی شالوده ایست که بر اساس آن بسیاری ازرشته های علمی بنا می شود شمار افرادی که از فنون ریاضی بهره می گیرند بیشتر از کسانیست که رسما" به عنوان ریاضی دان شناخته میشوند .
به عنوان مثال , مهندسان , دانشمندان علوم رایانه , فیزک دانان و اقتصاد دانان از جمله کسانی هستند که به شکل وسیعی از علم ریاضی بهره می جویند. گروهی از افراد متخصص مانند آماردانان , آمارگیران , تحلیل گران محقق در عملیات , در حقیقت در شاخه خاصی از ریاضی متخصص می باشند . بسیار پیش میاید که ریاضی دانان کاربردی برای دستیابی به راه حلهایی در مسائل گوناگون با افراد دیگر شاغل در سازمان همکاری کنند .
محیط کار ریاضی دانان غالبا"در دفاتر راحت کار میکنند .آنها اغلب جزئی از یک تیم متشکل از متخصصین علوم مختلف که ممکن است شامل اقتصاددانان , مهندسان , دانشمندان علوم رایانه ای , فیزیک دانان , تکنسین ها و دیگر افراد باشد .تحویل به موقع پروژه ها , اضافه کاری , تقاضاهای خاص برای اطلاعات یا تجزیه و تحلیل و مسافرتهای طولانی به منظور شرکت در سمینارها یا کنفرانسها جزئی از شغل آنان محسوب می شود . ریاضی دانانی که در دانشگاهها مشغول به کارند معمولا"در زمینه تدریس و تحقیق مسئولیتهایی بر عهده دارند. این افراد اغلب یا به تنهایی امور تحقیقاتی را اداره می کنند و یا ازهمیاری دانشجویان فارغ التحصیل و علاقه مند به موضوعات تحقیقی بهره مند می شوند.


فرصتهای شغلی
بیشترین فرصتهای شغلی در سرویسهای تحقیقی و آز مایشی , آموزشی , امنیتی , سیستمهای تبادل کالا ، مدیریتی و روابط عمومی وجود دارد . دربین مراکز تولیدی ، صنایع هوا فضا و دارویی اصلیترین استخدام کننده ها میباشند . گروهی از ریاضی دانان نیزدر بانکها و یا شرکتهای بیمه مشغول به کارند.
آموزش و ادامه تحصیل بسیاری از فرصتهای شغلی که در کارهای پژوهشی برای ریاضیدانان در نظر گرفته میشود بصورت عضوی از یک تیم حرفه ای می باشد . دانشمندان محقق در چنین مشاغلی یا در زمینه تحقیقات پایه و مبانی نظری و یا در تحقیقات عملی برای ایجاد یا بهبود فرایند تولید مشغول به کار می شوند . اکثر افرادی که دارای مدرک لیسانس یا فوق لیسانس بوده و در صنایع خصوصی کار میکنند , نه به عنوان ریاضی دان بلکه بعنوان برنامه نویس رایانه , تحلیل گر سیستم یا مهندس سیستم رایانه ای مشغول به کارند.
دوره های ریاضی مورد نیاز این مدرک شامل حساب دیفرانسیل , معادلات تفاضلی و جبر خطی و انتزاعی می باشد . دوره های اضافی میتواند نظریه های احتمالات و آمار , آنالیز ریاضی , آنالیز عددی , توپولوژی , ریاضیات گسسته و منطق ریاضی را در برگیرد .
بسیاری از دانشگاه ها برای دانشجویانی که در رشته ریاضی تحقیق می کنند , در زمینه رشته های مربوط به ریاضی مانند علوم رایانه ای , مهندسی , فیزیک و اقتصاد دوره هایی بر گذار می کنند . برای بسیاری از کار فرمایان ,آگاهی همزمان در ریاضی و علوم رایانه ای , اقتصاد یا دیگر علوم نوعی مزیت محسوب می شود . یک محصل ریاضی آینده نگر باید تا جایی که امکان دارد بسیاری از دروس ریاضی را در دبیرستان بیاموزد .

در مورد ریاضیات کاربردی آموزش دیدن در زمینه هایی که قرار است ریاضی در آن به کار برده شود بسیار مهم است . ریاضی به شکل وسیعی در علوم فیزیک ,آمار , مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد . علوم رایانه ای , تجاری , مدیریت صنعتی , اقتصاد , امور مالی , شیمی , زمین شناسی , علوم روزمره و اجتماعی وابسته به ریاضی کار بردی می باشند . ریاضی دانان باید در زمینه برنامه نویسی رایانه ای از اطلاعات جامعی برخوردار باشند چرا که اکثر محاسبات ریاضی پیچیده و مدل سازی ریاضی بوسیله رایانه انجام می شود.
ریاضی دانان نیاز به قدرت استدلال خوب و مداومت برای تشخیص ، آنالیز و به کار بردن مبانی ریاضی در مسائل فنی دارند . مهارتهای ارتباطی مهم می باشد چرا که ریاضی دانان بایستی در زمینه راه حلهای مطرح شده با افرادی وارد بحث شوند که احتمالا" اطلاع کافی ازعلم ریاضی ندارند.

چشم انداز کار
انتظار می رود که در آینده از میزان استخدام افراد به عنوان ریاضی دان کاسته شود چرا که مشاغل اندکی با نام علم ریاضی وجود خواهد داشت . هر چند دارندگان مدرک PHD و فوق لیسانس با اطلاعات جامعی در زمینه ریاضی و علوم مربوطه مانند مهندسی یا علوم رایانه ای احتمالا از فرصتهای شغلی مطلوب تری برخوردار خواهند بود . با این حال , بیشتر این افراد به جای عنوان ریاضی دان از عنوان کاری بر خوردار می شوند که نمایانگر شغل آنان می باشد . پیشرفت تکنولوژی معمولا باعث گسترش کاربرد علم ریاضی می شود و در آینده به افرادی که در این رشته مهارت یابند نیاز پیدا خواهیم کرد . با این وجود افرادی که در امور صنعتی یا دولتی مشغول به کار می شوند علاوه بر علم ریاضی در علوم مربوطه نیز به دانش پیشرفته ای نیاز خواهند داشت ریاضی دانان برای یافتن شغل باید با افرادی رقابت کنند که در علوم مربوط به رشته ریاضی تخصص دارند . موفق ترین جویندگان کارکسانی هستند که می توانند مبانی ریاضی را در مسائل واقعی زندگی بکار برده و از مهارتهای ارتباطی ,گروهی و رایانه ای مطلوبی بهره مند هستند .
در صورت نیاز سازمان آموزش و پرورش , اکثر دارندگان مدرک لیسانس می توانند به عنوان دبیر در مدارس مشغول بکار شوند.
رقابت کاری در میان دارندگان مدرک فوق لیسانس و در امور تحقیقی و نظری بسیار با لاست . از آنجایی که اکثر مشاغل دانشگاهی در اختیار دارندگان مدرک PHDاست , لذا بسیاری از فارغ التحصیلان رشته ریاضی , بدنبال استخدام در مشاغل دولتی یا صنعتی می باشند.