數學破解未來密碼!中山應數讓「數學腦」成為AI時代優勢

記者林育如/台北報導

AI都會算了,為什麼還要學數學?答案可能比你想像的更「未來」!國立中山大學應用數學系從統計、數學與科學計算出發,跨進人工智慧、數據科學、智慧醫療與金融工程,讓數學不再只是考卷上的公式,而成為破解AI、科技與產業問題的關鍵工具。系主任陳志偉表示,AI時代真正需要的,不只是會算答案的人,而是能理解問題、判斷答案、主動提問並把數學帶進不同領域的人。

中山應數系學生參加體育競賽得獎接受表揚。(圖/中山應數系提供)
中山應數系學生參加體育競賽得獎接受表揚。(圖/中山應數系提供)

根據2026年QS世界大學排名,中山大學共有20個學科進入排名,整體位居全國第五,數學學科亦排名全國第五。陳志偉指出,系所仍處於持續成長階段,未來將以提升學術能見度、國際化及研究發展為長期方向。

從統計起家 走向數學、計算與數據科學

中山應數系前身可追溯至民國76年成立的應用數學研究所及統計組,民國79年成立應用數學系大學部及計算機組。經40餘年發展,目前碩士班涵蓋統計、科學計算、數學及數據科學四大領域,博士班則以培養獨立研究人才為主要目標。

陳志偉表示,中山應數系與以純數學為主的傳統數學系有所不同,「統計是我們的起家背景」,長期累積統計、數學與計算等多元專長,也形成廣泛的學術與應用範圍。

大學部目前不採分組制度,讓學生先建立完整數學基礎,再依興趣選擇發展方向;系上也規劃一般組及英文授課組,逐步強化雙語教學與國際化。此外,透過金融工程、軟體工程、人工智慧與數學、巨量資料分析等學程,協助學生培養跨域第二專長。

陳志偉強調,數學理論仍是重要基礎,但教學可以從實際需求出發,把不同領域的應用帶回課堂,讓學生理解數學工具為何而學,以及能解決什麼問題。

優秀學生分享會。(圖/中山應數系提供)
優秀學生分享會。(圖/中山應數系提供)

AI會算 中山應數教你思考

生成式AI普及也改變數學教育。面對學生可能利用ChatGPT完成作業,陳志偉認為,單純禁止並非有效方法,關鍵是改變考核方式,讓學生展現思考過程。

例如,教師可以要求學生利用AI產生數學證明,再找出其中錯誤;也可設計AI難以直接回答的題目,要求學生說明解題思路,或透過口試、一對一問答確認學習成果。

他指出,AI愈來愈能處理計算、摘要甚至部分數學推導,教育更應重新思考學生真正需要培養的能力,包括提出問題、判斷資訊、理解限制及建立跨領域連結。

「先享受AI的好處,不要先抵抗。」陳志偉認為,未來人才需要知道哪些工作可以交給AI,哪些事情仍必須自行判斷,並具備面對新工具與新問題時持續學習的能力。

南區統計研討會。(圖/中山應數系提供)
南區統計研討會,學子踴躍提問互動。(圖/中山應數系提供)

從AI到智慧醫療 數學成為跨域橋梁

研究方面,中山應數系近年積極探索AI與數學分析的交會,未來重要方向包括大語言模型、神經網路與數學理論的結合,以及智慧醫療等高度專業化AI應用。

目前系上已與高雄醫學大學等醫療體系合作,研究醫學訊號與資料分析。陳志偉指出,醫療資料涉及隱私與資安,許多問題也不能單靠大型語言模型解決,而需要統計、數學分析與醫療專業共同參與。

以穿戴式裝置為例,取得脈搏等生理訊號並不代表就能直接準確推估血壓,背後仍涉及數學模型與分析上的挑戰,正是應用數學可以發揮作用的領域。物流、精算及量化交易等產業,同樣需要數學模型、不確定性分析及大量資料處理。

陳志偉表示,AI是一種工具,而數學理論分析本身也是AI發展的重要基礎。未來應用數學人才不一定只投入傳統數學研究,也能成為數學、AI與產業之間的橋梁。

產學接軌與五年學碩士 培養實務與研究能力

人才培育方面,系上鼓勵學生從大三開始思考統計、數據科學等發展方向,大四則可進一步參與產學合作。過去也曾投入交通與數據分析專案,運用資料協助錯誤偵測、悠遊卡及公車路線分析等。

系上同時提供五年學碩士制度,讓具潛力學生提早進入研究與產學合作,符合條件者最高可獲18萬元獎學金。陳志偉表示,希望學生不只是完成學分,而能在大學期間逐步找到專長,累積研究及實務經驗。應用數學畢業生職涯亦相當多元,可投入資料分析、金融、軟體、精算及AI等產業。

畢業典禮撥穗。(圖/中山應數系提供)
畢業典禮撥穗。(圖/中山應數系提供)

數學「會等待需求」 布局國際化與生醫數學

展望未來,陳志偉認為,數學最大的特色之一,是不會因短期熱門程度改變而失去價值。許多數學理論可能在提出多年後,才因新科技出現而找到應用場景,量子計算就是值得關注的新興方向。

因此,系所不只是追逐最新科技,也持續從既有數學知識中尋找未來可能產生需求的領域,並調整課程與人才培育方向。

下一階段,中山應數系將持續推動雙語教學、吸引國際學生,並與泰國、加拿大、日本等國家及地區的大學交流合作;研究上則將聚焦生醫數學、AI與數據分析,並思考台灣醫療資料優勢與數學分析能力的結合,培養兼具數學、統計及醫學資料分析能力的人才。

談到適合就讀應用數學的學生,陳志偉認為,真正重要的不一定是天分,而是好奇心、主動思考與提問的動機。當AI可以快速產生答案,學生更需要知道「該問什麼」、「答案是否合理」以及「下一個問題是什麼」。

對中山應數系而言,數學不只是計算公式,更是一種面對未知的思考方式。從統計出發,跨足數據科學、AI、量子計算與智慧醫療,系所希望在深厚數學基礎上持續尋找新的應用場景,培養能與人、AI及不同專業合作的新世代數學人才。

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