اهمیت ریاضی در برنامه نویسی

 

 

 

احتمالاً بیشتر شما از رابطه نزدیک بین ریاضی و کامپیوتر آگاه هستید ریاضی در برنامه نویسی . اعداد، در ابتدایی ترین شکل خود، چیزی هستند که سرگرمی، ارتباطات و اطلاعات را به خانه ها و نوک انگشتان ما می آورند. وقتی صحبت از برنامه نویسی می شود، منطق و اعداد دست به دست هم می دهند. ریاضیات یکی از ضروری ترین ابزار برنامه نویسان برای ایجاد برنامه های کاربردی پیچیده است. یک برنامه نویس اگر دانش ریاضی نداشته باشد اساساً معلول است. بنابراین، بسیار مهم است که همه برنامه نویسان درک کاملی از برخی از مفاهیم ریاضی که برای برنامه نویسی ضروری هستند، داشته باشند.

 

ریاضی نه تنها ارتباط نزدیکی با برنامه نویسی کامپیوتر دارد، بلکه به عنوان پایه ای برای آن نیز عمل می کند. در واقع، ریاضی پیش نیاز مدارک دانشگاهی در موضوعاتی مانند علوم کامپیوتر، ریاضی در برنامه نویسی فناوری اطلاعات، سیستم های اطلاعاتی و سایر موارد مرتبط است. برای درک کامل برنامه نویسی کامپیوتر و علم پشت کار آن، ابتدا باید ریاضیاتی را که ساختار آن را تشکیل می دهد، درک کنیم. اگرچه خلاصه کردن تمام مکانیک های ریاضی علوم کامپیوتر در یک مقاله غیرممکن است، در زیر به چند مورد از مهمترین آنها اشاره می شود.

 

ریاضی برای برنامه نویسی پایه

 

عملکرد اساسی هر رایانه بر اساس ریاضیات باینری است و باینری ریاضی در برنامه نویسی  برای نمایش هر عدد در رایانه استفاده می شود. برای برنامه نویسی سخت افزاری سطح پایین، خواندن باینری و عملیات ریاضی پایه ضروری است. برای بسیاری از کارهای برنامه نویسی، مانند تغییر رنگ یک شی، لازم است که با سیستم اعداد هگزادسیمال آشنا باشید. بسیاری از کارهای برنامه نویسی شامل استفاده از محاسبات استاندارد است و تقریباً هر برنامه ای که نوشته شده است از جمع، تفریق، ضرب و تقسیم استفاده می کند. بسیاری از برنامه نویسان کامپیوتر با مسائل ساده ا ریاضی در برنامه نویسی ی مواجه می شوند که با استفاده از جبر حل می شوند.

 

ریاضی باینری

ریاضی برای برنامه نویسی پیشرفته

 

مدرک علوم کامپیوتر مستلزم گذراندن دوره های متعدد ریاضی است. اینها شامل آمار، حساب دیفرانسیل و انتگرال I و II، جبر کالج و آمار کالج است. در برنامه نویسی کامپیوتر، این درس ها به دو صورت متفاوت اعمال می شود. حل معادلات دشوار با ریاضیات آموزش داده شده بارزترین کاربرد است. واقعیت کمتر آشکار این است که توانایی های به دست آمده برای تسلط بر ریاضیات پیشرفته مشابه توانایی های مورد نیاز برای ساخت برنامه های پیچیده است. ریاضی در برنامه نویسی  این توانایی ها شامل منطق و توانایی پیروی از مراحل پیچیده گام به گام است.

 

آمار در نظرسنجی ها

ریاضی برای کاربردهای خاص

 

اغلب، انواع خاصی از تکنیک های ریاضی مورد  آموزش برنامه نویسی کودکان و نوجوانان نیاز به کاربرد برنامه در حال ایجاد بستگی دارد. بسیاری از اوقات، ماتریس ها با استفاده از جبر خطی تبدیل می شوند. هر دو مدل سازی دو بعدی و سه بعدی و همچنین طراحی به کمک کامپیوتر و نرم افزار ویرایش عکس  ریاضی در برنامه نویسی از تبدیل ماتریس استفاده می کنند. معادلات دیفرانسیل اغلب در نرم‌افزارهایی استفاده می‌شود که شرایط ترافیک یا سلامتی را شبیه‌سازی می‌کنند و برنامه‌های کامپیوتری متعددی وجود دارند که از آمار استفاده می‌کنند، مانند بازی‌های کارتی، گزارش‌ها و نظرسنجی‌ها.

 

ریاضیات و علوم کامپیوتر ارتباط نزدیکی با هم دارند و هر مسئله برنامه نویسی یک مسئله اساسی ریاضی است، به طوری که برنامه نویسی صرفاً به عنوان ابزاری برای انجام محاسبات و به دست آوردن نتایج عمل می کند. برای رشته های علوم کامپیوتر، ریاضی ضروری است زیرا مهارت های حل مسئله را تقویت می کند که به آن استدلال الگوریتمی نیز گفته می شود. فراگیران باید این استدلال را به منظور ساخت و تولید کد برنامه با کیفیت اعمال کنند.  ریاضی در برنامه نویسی علاوه بر این، همچنین به برنامه نویسان می آموزد که چگونه ایده ها را به زبان انتزاعی بیان کنند، با الگوریتم ها کار کنند، تفکر محاسباتی خود را ارزیابی کنند و راه حل های دنیای واقعی را به طور دقیق شبیه سازی کنند.

 

اگر از خواندن این مقاله لذت بردید، برای مطالعه بیشتر از Mathematics in programming  این قبیل مقالات آموزنده، از بلاگ BYJU’S FutureSchool دیدن کنید.