کاربرد ریاضی در برنامه نویسی

ما در این مقاله به بررسی میزان کاربرد ریاضی در برنامه نویسی و بحث ریاضیات در برنامه نویسی پرداخته ایم. در توییتر بحث های زیادی در مورد اینکه آیا ریاضی شما را برنامه نویسی بهتری می کند به وجود آمده است. ایا برنامه نویسی نیاز به ریاضی دارد؟!

برنامه نویسی یکی از راه هایی که نوجوانان با استفاده از آن به کسب درآمد بپردازند. قبل از مشاهده مقاله، این کلیپ را ببینید تا با دوره آموزش برنامه نویسی کودکان ایرانیان سایبر آشنا شوید.

توسعه دهندگان نرم ریاضی در برنامه نویسی بر روی پروژه های جذاب کار می کنند و دستمزد ریاضی در برنامه نویسی بسیار خوبی را دریافت می کنند. ناگفته نماند که تقاضای آنها به طور فزاینده ای افزایش یافته است. سایت ایرانیان سایبر در این موضوع مطالب بیشتری را ارائه کرده است.

تبدیل شدن به یک برنامه نویس ، شما را برای یک زندگی پربار و با ریاضی در برنامه نویسی ارزش آماده می کند. اما اگر برای اولین بار برنامه نویسی می کنید ، ممکن است با خود فکر کنید: آیا ریاضی در برنامه نویسی است؟

اگر در ریاضی خیلی قوی نیستی و میخواهی برنامه نویسی رو یادبگیری روی عکس زیر کلیک کن

کاربرد ریاضی در برنامه نویسی

در اینجا 4 سوال وجود دارد:

آیا برنامه نویسی اساساً ریاضی است؟

آیا برای برنامه نویسی خوب به ریاضیات نیاز دارید؟

آیا ریاضیات مفیدی برای برنامه نویسی وجود دارد؟

آیا یادگیری ریاضی می تواند شما را برنامه نویس بهتری کند؟

پاسخ این سوالات به ترتیب نه ، نه ، بله است اما احتمالاً بیشتر اوقات برای شما مهم نیست و بله. خوب ، این آسان بود آیا کارمان تمام شد؟ نه فقط هنوز ما مدتی را صرف بسته بندی آخرین مورد می کنیم زیرا جالب ترین است: آیا یادگیری ریاضیات شما را برنامه نویس بهتری می کند؟ خب بله. البته دارد.

یادگیری نوشتن نیز همینطور است. آموزش آشپزی هم همینطور. یادگیری فلسفه یا اخلاق نیز همینطور است. تقریباً یادگیری زبان انسانی دیگر به شما کمک می کند تا برنامه نویس بهتری باشید.

ما تا آنجا پیش می رویم که می گوییم غیر معمول است که یک جفت مهارت پیدا کنید که در آن یادگیری یکی از توانایی های شما را در دیگری بهبود نمی بخشد. اما چیزهای بیشتری از آن وجود دارد. درست است؟ مطمئناً ریاضیات بیشتر از نحوه یادگیری چیزها در مورد نحوه برنامه نویسی به شما می آموزد. ریاضی در برنامه نویسی کاربرد فراوان دارد.

این به این دلیل نیست که با یادگیری ریاضیات شما لزوماً هر چیزی را که مستقیماً برای برنامه نویسی قابل استفاده است یاد می گیرید. مطمئناً شما ممکن است چنین برنامه ای داشته باشید و حتی ممکن است برنامه نویسی ای را انجام دهید که ریاضیات به طور مستقیم برای آن کاربرد دارد.

پیشنهاد میکنم حتما مقاله برنامه نویسی در مدارس بخوانید.

رابطه ریاضی با برنامه نویسی | چقدر به هم مرتبط هستند؟

بسیاری از معلمان هنگام آموزش ریاضی به دانش آموزان خود با چالش سختی روبرو می شوند. بسیار معمول است که در کلاس های درس سراسر جهان شاهد بچه هایی باشیم که به نظر می رسد به ریاضیات ، فرمول ها ، الگوریتم ها و معادلات حساسیت دارند.

یکی از دلایلی که باعث ایجاد آموزش STEM شد ، ارائه ابزارها و روش های کاربردی به دانش آموزان برای استفاده از علوم ، فناوری ، مهندسی و ریاضی بود ، اما این زمینه اخیر همیشه کمی مشکل سازتر بود. دقیقاً به همین دلیل است که ما تعجب کردیم که چگونه می توانیم دانش آموزان خود را برای درک ریاضیات و درک آن به شیوه ای روان تر و آسان تر ترغیب کنیم. پاسخ به آن “چگونه؟” بسیار ساده است: ریاضی در برنامه نویسی کاربرد فراوان دارد…

کاربرد ریاضی در برنامه نویسی ارتباط عمیقی دارد و هنگام آموزش نحوه برنامه نویسی به دانش آموزان ، شما در همان زمان مطالب ریاضی و طرز تفکری را ارائه می دهید که بعداً در حین محاسبه چیز خاصی در کلاس ریاضی خود می توانند از آن استفاده کنند. بهتر می شود ، دانش آموزان ، این مهارت ها و توانایی های ریاضی را حتی بدون توجه به آن ، و در حالی که سرگرم می شوند ، به دست خواهند آورد.

پیشنهاد میکنم حتما مقاله کسب درآمد در دبیرستان بخوانید.

لازم نیست برنامه نویس خوب یک ریاضیدان خوب باشد

اینکه شما در ریاضی بد هستید به این معنا نیست که یک برنامه نویس بد خواهید بود. برعکس ، به نظر می رسد. هر کسی که در زبان ها مهارت دارد ، اغلب در برنامه نویسی مهارت دارد. بنابراین تصویر برنامه نویس ، مردی با مهارت در ریاضیات ، درست نیست. حداقل این چیزی است که محققان دانشگاه واشنگتن ادعا می کنند.

محققان با یادگیری زبان برنامه نویسی پایتون ، مهارت های شناختی عصبی نزدیک به چهل بزرگسال را مورد بررسی قرار دادند. آنها ابتدا برای ارزیابی مهارت های زبانی و ریاضی ، محدوده توجه ، مهارت حل مسئله و حافظه خود تحت آزمایشات زیادی قرار گرفتند. ده دوره آنلاین پایتون دنبال شد که هر کدام با یک مسابقه به پایان رسید.

پیشنهاد میکنم حتما مقاله برای برنامه نویس شدن چه رشته ای باید خواند؟ بخوانید.

ایا برنامه نویسی نیاز به ریاضی دارد

ایا برنامه نویسی نیاز به ریاضی دارد؟ ریاضی در برنامه نویسی برنامه نویسی رایانه ای واقعاً تحت حمایت ریاضیات ، الگوریتم ها و منطق بولی که در دعوت نامه نشان داده شده بود ، ایجاد شد. فیزیک ، ریاضیات ، هوانوردی و فضا در واقع استفاده زیادی کرده اند ، بنابراین این تصویر از معادلات پیچیده در ذهن مردم نقش بسته است. امور مالی و رشته های مرتبط با آن ، مشکلات آمار ، احتمالات و تکرارهای مکرر را برای مردم عادی مقرون به صرفه تر کرده اند.

ریاضی در برنامه نویسی ابزارهای برنامه نویسی برای مدت طولانی با تکیه بر ظرفیت های فکری برنامه نویسان خام باقی خواهند ماند. به نظر می رسید که مهندسان و دانشگاهیان علمی به تنهایی می توانند با این مشکل کنار بیایند و مانند همه استادان دانش تمایل دارند آن را برای خود نگه دارند.

این محاسبات “ذخیره خصوصی” بسیار تغییر کرده است ، زیرا به ابزار خود برای بهبود نمایی تبدیل شده است. در ظاهر ، وب و اینترنت ، و به دنبال آن تلفن هوشمند ، وارد خانه های ما و سپس جیب های ما می شوند. حوزه علوم رایانه به طور قابل ملاحظه ای در حال گسترش است ، از جمله موضوعات بسیار پائین.

آیا یادگیری برنامه نویسی سخت است؟

نه ، یادگیری کد نویسی سخت نیست. درست مانند هر مهارت دیگری ، یادگیری نحوه کد نویسی به زمان و پشتکار نیاز دارد. مشکل بستگی به خود زبان برنامه نویسی و نوع نرم افزاری دارد که می خواهید بسازید.

شما آماده تغییر شغل و برنامه نویس شدن هستید. توسعه دهندگان نرم افزار بر روی پروژه های جذاب کار می کنند و دستمزد بسیار خوبی را دریافت می کنند. ناگفته نماند که تقاضای آنها به طور فزاینده ای افزایش یافته است. تبدیل شدن به یک برنامه نویس ، شما را برای یک زندگی پربار و با ارزش آماده می کند. اما اگر برای اولین بار برنامه نویسی می کنید ، ممکن است با خود فکر کنید: آیا یادگیری کد نویسی دشوار است؟

در این راهنما ، ما به یادگیری کد نویسی می پردازیم. ما ساده ترین زبانها را برای یادگیری به شما نشان می دهیم تا بتوانید با پای راست شروع کنید. همچنین خواهید آموخت که یادگیری کدام زبانها سخت ترین است. شما می توانید با مقابله با برخی از موارد ساده تر با آنها مقابله کنید. مطمئناً این یک ماجراجویی دیوانه وار خواهد بود ، بنابراین بگذارید شروع کنیم.

برای ایجاد یک وب سایت جذاب، باید از ریاضی در برنامه نویسی استفاده کنیم؟

به طور عمیق ، برنامه نویسی شی ، چارچوب ها و دیگر زبان های نسل نهم دسترسی به برنامه نویسی را به طور مداوم تسهیل می کند. زبان های اولیه رایانه در ابتدا جای خود را به زبانه ای واضح تری می دهند که برای همه قابل دسترسی است. این IT در خدمت IT در خدمت بیشترین تعداد است.

بگذارید اضافه کنیم که ما بیش از پیش با دنیای دیجیتال آشنا هستیم ، ریاضی در برنامه نویسی مفاهیمی که هنوز دیروز در واژگان و تخیل ذهنی ما نفوذ کرده بودند. جوانان دیگر واقعاً به این فکر نمی کنند که “چگونه کار می کند” ، بلکه چگونه به نتیجه می رسند. ما در مورد یک رویکرد شهودی صحبت می کنیم و نرم افزار از خود بهتر عمل می کند. نرم افزاری که چندان بصری نیست به تدریج رد می شود ، زیرا نحوه پیاده سازی آنها به اندازه عملکردهای آن اهمیت می یابد. ارگونومی عالی در مورد ریاضی نیست.

پس شرایط و ویژگیهای یک برنامه نویس چه می شود؟

اکثر حوزه های برنامه به مهارت های ریاضی کمی نیاز دارند ، اما عقل سلیم ، درک نیاز ، همدلی با کاربر ، نگرانی برای امنیت و استحکام (بدون اشکال). زبانهایی که بومی با الزامات فنی تطبیق داده شده اند ، بسیاری از عملکردهای از قبل اثبات شده را ارائه می دهند.

ریاضی در برنامه نویسی نه ، یادگیری کد نویسی سخت نیست. درست مانند هر مهارت دیگری ، یادگیری نحوه کد نویسی به زمان و ریاضی در برنامه نویسی پشتکار نیاز دارد. ریاضی با کد نویسی چه رابطه ای دارد؟مشکل بستگی به خود زبان برنامه نویسی و نوع نرم افزاری دارد که ریاضی در برنامه نویسی می خواهید.

توسعه دهندگان نرم ریاضی در برنامه نویسی بر روی پروژه های جذاب کار می کنند و دستمزد ریاضی در برنامه نویسی بسیار خوبی را دریافت می کنند. ناگفته نماند که تقاضای آنها به طور فزاینده ای افزایش یافته است.

تبدیل شدن به یک برنامه نویس ، شما را برای یک زندگی پربار و با ریاضی در برنامه نویسی ارزش آماده می کند. اما اگر برای اولین بار برنامه نویسی می کنید ، ممکن است با خود فکر کنید: آیا ریاضی در برنامه نویسیاست؟

ایا برنامه نویسی نیاز به ریاضی دارد؟

شما می توانید یک برنامه نویس عالی باشید حتی اگر در مدرسه ریاضی بدی داشته باشید.

منظورم این است که من در 20 سال گذشته برنامه نویسی کرده ام و هرگز مجبور نبودم کتاب ریاضی را باز کنم تا چیزی را که باید ریاضی در برنامه نویسی می دانستم اما فراموش کرده بودم به خودم یادآوری کنم. من ریاضیات زیادی هم در دبیرستان و هم در دانشگاه انجام دادم. چیزها آنقدر پیشرفته و انتزاعی هستند که حتی یادم نمی‌آید هدف از یادگیری آن‌ها چه بود (اگر حتی هدفی وجود داشت، به جز قبولی در امتحان).

این یک نوع عقل متعارف است که شما برای اینکه ریاضی در برنامه نویسی یک برنامه نویس عالی باشید باید در ریاضیات عالی باشید. شاید به این دلیل که اولین افرادی که کامپیوترها را برنامه نویسی کردند ریاضیدانان بودند، بیشتر به این دلیل که مدرسه “برنامه نویس کامپیوتر” در اطراف وجود نداشت.

همچنین، تحصیل در رشته علوم کامپیوتر یا مهندسی کامپیوتر شامل ریاضیات زیادی است، اما این واقعاً در این زمینه ضروری نیست. 90 درصد از مدرک CS شامل مطالعه چیزهایی است که واقعا جالب، مطمئن، اما به سختی عملی هستند. برای درک نظریه اساسی به ریاضیات نیاز دارید. اما در برنامه نویسی روزانه؟ به سختی چنین است.

اوه، وقتی می گویم برنامه نویسی، بیشتر منظورم توسعه وب است زیرا این رشته من است.

مطمئناً تعداد خوبی از کارهای برنامه نویسی وجود دارد که به ریاضی نیاز دارند. به عنوان مثال، اگر روی یک موتور رندر سه بعدی، ریاضی در برنامه نویسی یک برنامه GIS یا رمزنگاری / بلاک چین / هوش مصنوعی / یادگیری ماشین کار می کنید، مطمئناً به ریاضیات زیادی نیاز دارد، اما این حتی ریاضیاتی نیست که در مدارس تدریس می شود، ریاضیات بسیار خاصی است.

هر نوع گرافیک سطح پایین یا برنامه نویسی بازی نیز به ریاضی نیاز دارد، و قبل از انجام هر یک از آن ها باید آن را مطالعه کنید. ریاضیات نیز برای درک پیچیدگی الگوریتم ها ضروری است، اما شما قرار نیست الگوریتم های جدیدی اختراع کنید، حداقل در چند سال اول برنامه نویسی.

با این حال، چیزی که باید در آن خوب باشید، حل مشکل است. من فکر می کنم که ریاضیات در مدرسه به شما درجه خوبی از نحوه حل مسائل را می آموزد، اما سودوکو یا سایر سرگرمی ها نیز همینطور است.

البته شما به برخی مفاهیم پایه ریاضی مانند حساب دیفرانسیل و انتگرال یا جبر یا منطق نیاز دارید، ریاضی در برنامه نویسی اما در صورت نیاز به مفاهیم اساسی. شما نیازی به دانستن اعداد مختلط، احتمال، معادلات، نمودارها، نمایی و لگاریتم، حدود، مشتقات، انتگرال گیری، معادلات دیفرانسیل و غیره ندارید. نه یک چیز واحد.

به حرف دروازه بان ها گوش ندهید: اگر به شما می گویند برنامه نویس نمی شوید زیرا در ریاضیات خوب نیستید، به آنها گوش ندهید. شما همیشه می توانید در طول مسیر هر آنچه را که نیاز دارید بیاموزید. باز بودن برای یادگیری بسیار مهمتر از دانستن چیزهای قبلی است.

از آنجایی که برنامه نویسی و کدنویسی نیازمند ایجاد منطق پیرامون اعداد است، مهارت های ریاضی برای تسلط برنامه نویسان ضروری است. ریاضی در برنامه نویسی بدون درک مفاهیم خاص در ریاضیات، برنامه نویسان و برنامه نویسان از ابزارهایی که برای موفقیت نیاز دارند بی بهره می مانند.

برنامه نویسان باید زبان های برنامه نویسی را بفهمند، اما همچنین باید بتوانند به آن زبان ها صحبت کنند و از زبانی که یاد گرفته اند کد بسازند. اینجاست که ریاضیات وارد می شود.

در زیر برخی از مهم ترین مفاهیم ریاضی و انواع مهارت های ریاضی که برنامه نویسان و برنامه نویسان برای تسلط بر هنر خود باید روی آنها تمرکز کنند، آورده شده است.

جبر خطی
جبر خطی برای برنامه نویسان، به ویژه ریاضی در برنامه نویسی دانشمندان داده، بسیار مهم است، زیرا یادگیری ماشین اغلب از ماتریس ها برای نمایش داده های مورد تجزیه و تحلیل استفاده می کند.

اصطلاحات درون جبر خطی مانند معادلات خطی، تبدیل خطی، بردار، ماتریس، جابجایی، معکوس یک ماتریس و ماتریس هویت همگی برای برنامه نویسان مهم هستند که درک کنند.

اگر برنامه نویسی هستید که به دنبال بهبود مهارت‌های خود هستید یا نمی‌خواهید در مورد کدام مفاهیم ریاضی استفاده کنید، در کلاس درس شرکت کنید یا یک معلم جبر خطی بگیرید.

ریاضیات لازم برای برنامه نویسی

ریاضیات در علوم کامپیوتر نقش بسیار مهمی دارد و در انواع مختلفی از زمینه‌های کامپیوتر ساینس به کار می‌رود. برخی از کاربردهای رایج ریاضیات در کامپیوتر ساینس عبارت است از :

جبر بولی
برای درک برنامه نویسی، باید مفاهیم جبر بولی را درک کنید. شما از منطق هایی مانند AND، OR، NOT، XOR و XNOR برای ساختن کد استفاده خواهید کرد، ریاضی در برنامه نویسی که همگی بخشی از چیزهایی هستند که در جبر بولی که نحوه عملکرد مدارهای کامپیوتری را نشان می دهد، یاد خواهید گرفت.

رمزنگاری
برنامه نویسان همچنین مطالعه ای در زمینه رمزنگاری، ریاضی در برنامه نویسی علم نوشتن مخفی، مفید خواهند یافت. ایده رمزنگاری این است که هیچ کس نمی تواند پیامی را بخواند، مگر کسی که قرار است گیرنده باشد.

رمزنگاری برای ایجاد حریم خصوصی و امنیت در برنامه نویسی استفاده می‌شود و باعث می‌شود کاربران هویت خود را ثابت کنند یا به کاربران اجازه می‌دهند پیام‌ها را به صورت ایمن به عقب و جلو ارسال کنند.

استقراء ریاضی
همه برنامه نویسان باید درک کاملی از استقرای ریاضی داشته باشند، که اساس هر مشکل مبتنی بر بازگشت در برنامه نویسی است.

حساب دیفرانسیل و انتگرال
برای بهینه سازی الگوریتم یادگیری ماشین، باید از حساب چند متغیره استفاده کنید. شما همچنین از حساب دیفرانسیل و انتگرال در برنامه های مبتنی بر شبیه سازی استفاده خواهید کرد، زمانی که اشیا باید بر اساس قوانین فیزیک با یکدیگر تعامل داشته باشند. محاسباتی که در یک برنامه کارشناسی یا از طریق دوره های آنلاین یاد می گیرید، از قوانین فیزیک که به شما در برنامه ریزی شبیه سازی کمک می کند، پشتیبانی می کند.

احتمال و آمار
یادگیری ماشینی به احتمال و آمار نیاز دارد. الگوریتم‌های یادگیری ماشین از مدل‌های توزیع احتمال زیربنایی استفاده می‌کنند. بنابراین، برای برنامه‌ریزی الگوریتم‌های یادگیری ماشین، باید یک پایه محکم در احتمال و آمار داشته باشید.

نظریه گراف
اثبات ها و قضایای نظریه گراف به برنامه نویسان کمک می کند تا کدهای قابل پیمایش را ایجاد کنند و همچنین در برنامه نویسی راحت تر حرکت کنند.

همانطور که تئوری گراف را یاد می‌گیرید، با اثبات‌ها و قضایایی مانند جستجوی اول عمق، ریاضی در برنامه نویسی مرتب‌سازی توپولوژیکی، الگوریتم Dijkstra و جستجوی اول عرض بیشتر آشنا می‌شوید.

این مفاهیم در برنامه های ناوبری، به عنوان مثال، برای محاسبه کوتاه ترین فاصله بین دو نقطه با استفاده از الگوریتم ها استفاده می شود. برنامه نویسان باید بتوانند آن نوع الگوریتم ها را ایجاد کنند.

ایا برای برنامه نویسی باید ریاضی بلد باشیم 

برنامه نویسی و ریاضی دو مهارت مختلف هستند اما در برخی حالات، دانش ریاضی می‌تواند به برنامه‌نویسان کمک کند. برای برنامه نویسی، توانایی حل مسائل، منطقی فکر کردن، و دقت در جزئیات بسیار مهم هستند. برنامه‌نویسان معمولاً در بخش‌هایی از ریاضیات مانند جبر خطی، هندسه، احتمالات و آمار، الگوریتم‌ها، و منطق ریاضی مسلط هستند.

هرچند نه همه برنامه‌نویسان نیازمند دانش عمیق در تمامی زمینه‌های ریاضیات نیستند. برای مثال، برای توسعه برنامه‌های وب یا برنامه‌های موبایل، شاید نیازی به مفاهیم پیشرفته ریاضیات نداشته باشید. اما در زمینه‌هایی مانند علوم کامپیوتر، یادگیری ماشین، یا رمزنگاری، دانش ریاضیات می‌تواند بسیار مفید و حیاتی باشد.

در کل، توانایی حل مسائل، تفکر الگوریتمی، و دقت در کدنویسی از اهمیت بالایی برخوردارند و ممکن است در مسائلی که نیاز به ریاضیات دارند، دانش ریاضی هم به شما کمک زیادی کند.

کتاب ریاضیات برنامه نویسی

کتاب‌های ریاضیات برنامه نویسی بسته به سطح مهارت و نیازهای شما می‌توانند متفاوت باشند. اگر می‌خواهید یک مقدمه به مفاهیم ریاضیاتی مورد نیاز برای برنامه نویسی را بدانید، “ریاضیات گسسته” می‌تواند انتخاب خوبی باشد. برای مطالعه مباحث پیشرفته‌تر مانند الگوریتم‌ها و ساختمان داده‌ها، “الگوریتم‌ها و ساختمان داده‌ها” و “الگوریتم‌های ریاضیاتی” ممکن است مناسب باشند.

همچنین، اگر به تفسیر و تحلیل داده‌ها علاقه‌مند هستید، کتاب‌هایی مانند “ریاضیات برای علوم داده” یا “آمار و احتمالات برای علوم داده” به شما کمک خواهند کرد. با جستجوی عبارت math coding در گوگل با این مقوله بیشتر آشنا شوید.

ریاضی در برنامه نویسی

کارگردان: برنامه نویسان

تاریخ ایجاد شد: 2022-04-02 11:37

امتیازدهی ویرایشگر:
4.98