حساب تقريبي

الحساب التقريبي هو حساب سريع، يُدوّن عادةً على أي ورقة متاحة، كظرف مثلاً . وهو أكثر من مجرد تخمين ، ولكنه أقل من حساب دقيق أو برهان رياضي . السمة المميزة للحسابات التقريبية هي استخدام افتراضات مبسطة.

يُستخدم في الولايات المتحدة مصطلح مشابه هو "على ظهر منديل " ، ويُستخدم أيضاً في عالم الأعمال لوصف رسم فكرة سريعة وتقريبية عن مشروع تجاري أو منتج. ^{[ 1 ]} وفي اللغة الإنجليزية البريطانية، يُستخدم مصطلح مشابه هو "على ظهر علبة سجائر ".

في العلوم الطبيعية، غالبًا ما يُنسب مصطلح "الحسابات التقريبية" إلى الفيزيائي إنريكو فيرمي ، ^{[ 2 ]} الذي اشتهر بتأكيده على طرق تقريب المعادلات العلمية المعقدة بدقة تصل إلى رتبة مقدارية واحدة باستخدام حسابات بسيطة. وقد طور سلسلة من الحسابات النموذجية، تُعرف باسم "مسائل فيرمي" أو "الحسابات التقريبية"، وتُستخدم لحل مسائل فيرمي . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

اشتهر فيرمي بقدرته على إيجاد حلول سريعة ودقيقة لمشاكل كانت تُحير الآخرين. ولعلّ أشهر مثال على ذلك كان خلال أول تجربة للقنبلة الذرية في نيو مكسيكو في 16 يوليو 1945. عندما وصلت موجة الانفجار إليه، أسقط فيرمي قصاصات من الورق. وبقياس المسافة التي قطعتها، قارنها بجدول محسوب مسبقًا، ومن ثمّ قدّر طاقة القنبلة. قدّرها بـ 10 كيلوطن من مادة تي إن تي، بينما كانت النتيجة المقاسة 18.6 كيلوطن. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

لعلّ أبرز مثال على هذا النوع من الحسابات هو ما أجراه أرنولد ويلكنز على مدى بضع ساعات بعد أن طلب منه روبرت واتسون وات دراسة مسألة ما . كان وات قد علم أن الألمان زعموا اختراع شعاع موت يعمل بتقنية الراديو، لكن حسابات ويلكنز الموجزة في صفحة واحدة أثبتت أن هذا الأمر شبه مستحيل. عندما سأل وات عن الدور الذي قد يلعبه الراديو، أجاب ويلكنز بأنه قد يكون مفيدًا في الكشف عن الأهداف من مسافات بعيدة، وهو اقتراح أدى إلى التطور السريع للرادار ونظام تشين هوم . ^{[ 7 ]}

ومن الأمثلة الأخرى كتيب فيكتور فايسكوف بعنوان "الفيزياء الحديثة من وجهة نظر ابتدائية" . ^{[ 8 ]} في هذه الملاحظات، استخدم فايسكوف حسابات تقريبية لحساب حجم ذرة الهيدروجين، ونجم، وجبل، وكل ذلك باستخدام الفيزياء الابتدائية.

في مقابلة مصورة أجرتها جامعة كاليفورنيا في بيركلي بمناسبة الذكرى الخمسين لاكتشاف الليزر، وصف الحائز على جائزة نوبل تشارلز تاونز كيف أخرج ظرفًا من جيبه أثناء جلوسه في حديقة ودون عليه حسابات خلال اكتشافه الأولي لليزر. ^{[ 9 ]}

خلال غداء مع مفوض دوري كرة القدم الأمريكية بيت روزيل في عام 1966، قام نائب رئيس شركة تيفاني وشركاه أوسكار ريدنر برسم تخطيطي على منديل كوكتيل لما سيصبح فيما بعد كأس فينس لومباردي ، الذي يُمنح سنوياً للفائز ببطولة السوبر بول . ^{[ 10 ]}

تم وضع بروتوكول بوابة الحدود ، وهو بروتوكول إنترنت مهم ، في عام 1989 من قبل مهندسين على ظهر "ثلاث مناديل ملطخة بالكاتشب"، ولا يزال يُعرف باسم بروتوكول المناديل الثلاثة. ^{[ 11 ]}

تم تصميم ترميز الأحرف السائد في شبكة الويب العالمية UTF-8 ، ^{[ 12 ]} بواسطة كين تومسون وروب بايك على مفرش طاولة. ^{[ 13 ]}

جسر بيلي هو نوع من الجسور الهيكلية المحمولة مسبقة الصنع، وقد استخدمته على نطاق واسع وحدات الهندسة العسكرية البريطانية والكندية والأمريكية. رسم دونالد بيلي التصميم الأصلي للجسر على ظهر ظرف. ^{[ 14 ]}

رسم آرثر لافر منحنى لافر ، الذي يدعي أنه يوضح العلاقة بين تخفيضات الضرائب وإيرادات الحكومة، في عام 1974 على منديل ورقي في حانة ليُظهر لأحد مساعدي الرئيس جيرالد فورد سبب وجوب قيام الحكومة الفيدرالية بتخفيض الضرائب. ^{[ 15 ]}

عندما سمع جاك كونروي أن المرحلة الثانية من صاروخ ساتورن 1 من طراز S-IV ستحتاج إلى نقل من كاليفورنيا إلى فلوريدا لإطلاقها كجزء من برنامج أبولو ، رسم طائرة الشحن الضخمة، المعروفة باسم " السمكة الحامل" . ^{[ 16 ]}

تم تصميم جهاز تحميص الفيديو على مفارش المائدة في مطعم بيتزا في مدينة توبيكا. ^{[ 17 ]}

• نظرية باكنغهام باي ، وهي تقنية تُستخدم غالبًا في ميكانيكا الموائع للحصول على تقديرات تقريبية.
• تقدير تقريبي
• تخمين علمي عشوائي
• إرشادي
• تحليل رتبة المقدار
• قاعدة عامة
• اختبار السلامة
• مشكلة فيرمي

• المنهج الدراسي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو