اکثر افراد معتقدند که ریاضیات با برنامه نویسی رابطه تنگاتنگی دارند. بنابراین برای برنامه نویس شدن به اطلاعات زیادی در زمینه ریاضیات دارند. باید به شما بگوییم که این تصور غلط است. حتی می‌توان گفت افرادی هستند که با نداشتن بیشینه‌ی تخصصی، برنامه نویس شده‌اند. در این مقاله چند کاربرد ریاضی در برنامه نویسی را به شما بیان می‌کنیم. بدون شک شما با دانستن اینکه ریاضی چقدر در برنامه نویسی نیاز است، می‌توان خیال شما را راحت کرد..

آموزشگاه نام‌آوران شهد قلم، معتبرترین مرکز آموزش تدریس خصوصی در شهر تهران می‌باشد.

ریاضیات در برنامه نویسی

کامپیوترها همیشه با اعداد و ارقام صحبت کرده‌اند. به همین دلیل تصور مردم این است که برای یادگیری کامپیوتر به ریاضیات نیاز است. در حالی که هرگز چنین نبوده. باید بگوییم که شما برای برنامه نویسی فقط به چند مورد ساده در ریاضی احتیاج دارید. این چند مورد را برای شما بیان می‌کنیم.

همه آنچه که شما از ریاضیات در برنامه نویسی نیاز دارید، عبارتند از:

• ریاضیات باینری

ریاضیات باینری یکی از چند کاربرد ریاضی در برنامه نویسی است. همچنین یکی از ضروری‌ترین رشته‌های ریاضی در برنامه نویسی کامپیوتر است. در حقیقت ریاضیات باینری در قلب برنامه نویسی قرار دارد. پس می‌توان گفت یکی از مهمترین رشته‌های ریاضی برای تسلط بر برنامه نویسی می‌باشد. کد باینری فرآیند کد گذاری را راحت‌تر خواهد کرد. برای دستورالعمل‌های سطح پایین در برنامه نویسی اجبار است. برای عملکردهای خاص مانند، تنظیم رنگ یک شی، به دانستن سیستم شماره‌گذاری هگزا دسیمال نیاز است. فراتر از این‌ها در ریاضیات باینری، حساب مانند جمع، تفریق، ضرب و تقسیم استفاده می‌شود.

• ریاضیات گسسته

ریاضی گسسته یک رشته ریاضی سنگین در قلمرو علوم کامپیوتر و یک مطالعه ضروری برای رشته‌ی علوم کامپوتر است. ریاضیات گسسته برای همه زمینه‌های کامپوتر ضروری می‌باشد و می‌توان آن را زیر بنای بسیاری از حوزه‌های برنامه نویسی و علوم کامپیوتر مانند الگوریت‌ها، معماری کامپیوتر، برنامه نویسی عملکردی، سیستم عامل و… دانست.

• هندسه، ریاضیات در برنامه نویسی

همانطور که گفتیم، زبان کامپیوتر، اعداد و ارقام است. بهتر است بدانید که زبان اعداد برای گرافیک، هندسه است که با ریاضیات اشکال در ارتباط است. مفاهیم هندسه در برنامه نویسی ویدئویی، وب سایت‌های چند رسانه‌ای و… نیاز است. اما دانستن این نکته ضروری می‌باشد که شما به حفظ کردن فرمول‌ها نیاز ندارید. این فرمول‌ها را می‌توان در کتابخانه‌های بزرگ برنامه نویسی پیدا کرد و شما در صورت نیاز می‌توانید به سراغ این کتابخانه‌ها بروید و از فرمول‌ها استفاده کنید.

• دیفرانسیل و انتگرال، ریاضیات در برنامه نویسی

حساب و انتگرال برای برنامه نویسانی کاربرد دارند که می‌خواهند بازی‌های ویدئویی و ماشین لرنینگ تخصص داشته باشند. در شبیه سازی حرکات و الگوریتم‌های ماشین لرنینگ به دیفرانسیل و انتگرال نیاز است. از دیگر مزایای آشنایی با دیفرانسیل و انتگرال در برنامه نویسی این است که شما بتوانید زبان‌ها مختلف را به سرعت فرا گیرید.

• جبر خطی مقدماتی، ریاضیات در برنامه نویسی

جبر در برنامه نویسی فقط اینقدری نیاز است که شما در سال‌های مدرسه با آشنا شده‌اید. ممکن است برخی افراد در رشته‌های غیر از ریاضی و فیزیک تحصیل کرده باشند و با جبر آشنایی چندانی نداشته باشند. اما مفاهیم جبر در برنامه نویسی آنقدر ابتدایی است که هر برنامه نویسی می‌تواند از پس آن برآید. بنابراین قسمتی از نیاز ما به ریاضیات در برنامه نویسی توسط جبر مقدماتی برطرف می‌شود.

ریاضیات در برنامه نویسی

• رمزنگاری، ریاضیات در برنامه نویسی

برنامه نویسان همچنین مطالعه‌ای در زمینه رمز نگاری، ریاضی در برنامه نویسی علم نوشتن مخفی، مفید هستند. منظور از رمز نگاری این است که کسی نمی‌تواند پیامی را بخواند، مگر اینکه گیرنده اصلی باشد.

رمزنگاری برای یک حریم خصوصی و امنیت در برنامه نویسی کاربرد دارد و موجب می‌شود که کاربران هویت خود را اثبات کنند. همچنین به کاربران این امکان را می‌‌دهد تا پیام‌ها را به صورت ایمن به عقب و جلو ارسال کنند.

• استقرا ریاضی

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

• احتمال و آمار

برای یادگیری برنامه نویسی به احتمال و آمار در حدی نیاز است. برای برنامه ریزی الگوریتم‌های یادگیری ماشین از مدل‌های توزیع احتمال زیر بنایی استفاده می‌کنند. بنابراین برای برنامه نویسی به یک پایه محکم در احتمال و آمار نیاز دارید.

برای من که علاقه‌ای به ریاضیات ندارم، کدام حوزه‌های برنامه نویسی بهتر است؟

در جواب به این پرسش باید گفت حتی برای افرادی که به ریاضیات علاقه ندارند، راهکارهایی است که بتوانند به عنوان برنامه نویس در این حوزه به فعالیت خود ادامه دهند:

ریاضیات در برنامه نویسی

• توسه دهنده وب

معمولا توسه دهندگان وب به صورت گروهی و تیمی فعالیت می‌کنند و با برنامه نویسان و مهندسین در ارتباط می‌باشند. یک توسعه دهنده وب به این نیاز ندارد که کتاب ریاضی را باز کند تا از روی آن فرمولی پیدا نماید. اما باید همیشه این نکته را در نظر داشته باشد که حتما باید یک هم تیمی خوبی برای همکارانش باشد. در واقع برای اینکه یک توسعه دهنده وب حرفه‌ای باشید، باید بتوانید در تعامل و کار گروهی خوب عمل کنید. همچنین بر روی فضای وب تسلط کامل داشته باشید. و ریاضی مقدماتی هم بلد باشید.

• مهندسی تضمین کیفیت

مهندسان تضمین کیفیت به مشتری و یا کارفرما این اطمینان را می‌دهند که برنامه‌ها و نرم افزارها، همانطور کار می‌کنند که طراحی شده‌اند. یک مهندس تضمین کیفیت باید  بتواند نرم افزارهای توسعه یافته را با روش‌های اتوماسیون نرم افزاری، آزمایش کند و آن‌ها را با رویکردهای انتقادی تجزیه و تحلیل خواهد کرد. برای اینکه بتواند در کار خود موفق شود به توجه به جزئیات، مهارت‌های تحقیق، داشتن دانش در زمینه برنامه نویسی و اتوماسیون نرم افزار نیاز دارد. اما آشنایی در حد بالا به ریاضیات، برای مهندسین تضمین کیفیت، اجباری نیست.

• مهندس دواپس

مهندس دواپس کسی است که تیمی از مهندسین نرم افزار را مدیریت می‌کند و فرآیند توسعه را راحت خواهد کرد. مهندس دواپس به چندین زبان برنامه نویسی تسلط دارند و می‌توانند روی همه‌ی فرآیند توسعه نظارت داشته باشند.

سخن آخر

با مطالبی که گفتیم مشخص شد که برای یک برنامه نویس حرفه‌ای شدن به ریاضیدان حرفه‌ای بودن نیاز نیست. این نکته هم اشتباه است که برای برنامه نویس شدن به ریاضیات هیچ نیازی نیست. نیاز شما به ریاضیات در برنامه نویسی، باید در سطح عمومی و یک آشنایی مقدماتی باشد. شما با آنچه که در مدرسه یاد گرفته‌اید می‌توانید، برای برنامه نویسی قدم بردارید.

این را هم بخوانید: ویژگی‌های معلم ریاضی خوب