数学在计算机科学中的重要性
数学在计算机科学中的重要性
不可否认,很多程序员编程中其实没有用到什么高深的数学,但是这个只能说明所做的开发属于最低端的开发,后面搞个数据库,前面搞个网页,连接一下,顶多也就是海量架构的处理,本质还是没有核心技术的.
但是想要做深层次的,或者说能做到老,越老越有价值的开发,就需要数学.
要想在真正的计算机领域立足,数学是必要而重要的。数学会帮助我们建立模型\优化方法\ 等等,在一些自领域中数学也发挥着极其重要的作用。如线性数学在图形学,优化方法\博弈论在算法优
数学是一门工具性很强的科学,它与别的科学比较起来还具有较高的抽象性等特征。起初是计算机科学工作者离不开数学,而数学工作者认为计算机对他们可有可无,但是现在是互相都离不开对方了,计算机也提高了数学工作者在人们心目中的地位,大部分的数学工作者开始认识到计算机的重要性,并越来越多地进入到计算机领域发挥作用。
但是随着人工智能、GPS(全球定位系统)等飞速的发展和计算机运算性能飞跃性的提升,计算机的优势越来越深入到思维领域,于是计算机将高深的数学理论用到实际中来,十分有效地解决了许多实际问题,例如著名难题四色问题就是被计算机证明的。问题的求解过程中有许多具有实用价值的数学分支,如微积分,线性代数,数值计算,有限元分析,概率统计,复变函数, 分析几何、小波分析、离散数学、仿生计算等等。它让人们知道计算机程序设计结合的就是数学知识和数学思想。
如今形形色色的软件,都与数学有必然的联系,它们相互相成。例如,逻辑学在学科中的应用从早期的数理逻辑发展到今天的程序设计模型论;数学在学科中的应用从早期的抽象代数发展到今天的图形学、工程问题方面;几何学的应用从早期的二维平面计算机绘图发展到今天的三维动画软件系统,并在与复分析的结合中产生了分形理论与技术;在游戏、图形软件开发中引用了线性代数中大量的坐标变换,矩阵运算;在数据压缩与 还原、信息安全方面引入了小波理论、代数编码理论等
很多专业人士觉得数学和软件编程能力就像太极和拳击,软件编程能力很强就好比出拳速度很快很重,能直接给人以重击;数学很好的话就好像一个太极高手,表面上看没有太大的力量但是内在的能量是更强大的,但是好的拳击手是越年轻越好,而太极大师都是资历越深越厉害。所以数学是成就大师的必备能力,虽然很多学生看上去感觉没有什么用途,但是到了一定的水平之后就会体会它的力量了。
其实我们国家的计算机软件水平的落后不是因为我们缺少程序员,而是因为缺乏懂数学的高质量的程序员。一个具有数学修养的程序员在写代码时更有可能写出逻辑严密的最简化的高质量代码。而目前一些龙头IT公司,比如微软公司总裁比尔·盖茨年青时就对数学很痴迷,而他们的项目经理,必须得具备超强的数学思维,而且有些还是数学专业的博士,从这也可以看出微软公司对于数学人才的重视程度。
软件编程的思想最重要是算法,而算法是建立在数学思维上的,其实说白了,程序只是一件衣服,算法才是它的灵魂,算法就来自于数学,没有深厚的数学思维功底,是弄不懂算法的。所以,如果你想从事软件编程,那么就认真的培养自己的数学思维吧
很多国外的软件,比如移动通信,工业设计软件,EDA,CAD软件,游戏引擎,有限元分析,飞机设计,仿真计算,军事科技,甚至是音乐软件,数学软件;国外的硬件比如高端芯片,半导体制造设备,高精密制造,肯定也是结合了数学,物理,化学,和其他各个复合学科的产物,所以中国想要强大,还必须对基础学科进行研究探索,数学再也不能是学校里面形式化的一种教育,而是大国博弈的重要利器.
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