Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

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hardcoding
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Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

Beitrag von hardcoding » Do Nov 01, 2012 11:23 pm

Hallo allerseits,


Ich möchte als eine C++ Laie fragen,welche Mathematik bzw Physik Themen für ein Programmierer mitbringen sollte und können muss. Ich habe mir etwas darüber Gedanken gemacht und finde leider kein Durchblick.
Als Programmierer sollte man auf jeden Fall in den beiden Fächern gut bewappnet sein. Deswegen frage ich euch :

Welche Mathematik bzw Physik Themen muss ein Programmierer können ?

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fat-lobyte
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Re: Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

Beitrag von fat-lobyte » Fr Nov 02, 2012 1:00 am

Zum Thema Physik:

Das hängt ganz davon ab, wo du in der Programmerung einsteigen willst.
Willst du ein 3D-Spiel programmieren oder eine Fluidsimulation kreiren, dann wirst du nicht umhinkommen ein Wenig Physik zu lernen. Bei den meisten anderen Themen allerdings glaube ich, dass man kaum Physikkentnisse braucht. Mir fällt jetzt nichts Phyiskalisches ein, was man bei Datenbankprogrammierung oder Webentwicklung brauchen könnte.

Mathematik ist allerdings eine andere Geschichte.
Mathematik ist groß, so groß wie ein Ozean, ein Ozean mit unendlich langer (höchstwahrscheinlich eine fraktaler ;) ) Küste. Was du in der Programmierung brauchst sind hauptsächlich Numerik, Kombinatorik, Folgen und Reihen vl. auch noch. Dazu noch eine gute Prise "analytischer Verstand" und das wichtigste aus der Mathematik: Aussagenlogik.
Ich persönlich habe mich noch mit linearer Algebra beschäftigt, und ich glaube das schadet auch nicht beim Programmieren und lässt manche Dinge vl. in einem anderen Licht erscheinen.
"Alles andere", also Infinitesimalrechnung, Funktionalanalysis, Vektoranalysis, Funktionentheorie und so zeugs würd ich als nicht Relevant einstufen.

So, das wär erstmal die "offizielle" Antwort.

Die infoffizielle, und das ist meine Persönliche Meinung:
Physik ist nicht so relevant, aber je mehr du von Mathematik verstehst, umso besser. Du bekommst durch jedes Problem dass du in Physik/Mathematik löst, und durch jede Herangehensweise/jede Formel einen neuen Blickpunkt auch in den meisten anderen Gebieten. Ich kann mir gut vorstellen, dass sich ein Problem aus der Mathematik auf einmal ganz "überraschend" in der Programmierung wiederfindet - wenn du die Paralellen erkennen kannst, bist du der King. Wenn nicht, dann löst du es halt wie ein "gewöhnlicher Programmierer".

Wenn man auch nicht Mathe/Physik beherrschen muss um Programmieren zu können, glaube ich, dass fürs Programmieren Fähigkeiten notwendig sind, die dir das Leben mit Mathe/Physik erleichtern - dazu zählen Hartnäckigkeit, analytisches herangehen an Probleme, fähigkeit zur Abstraktion, ...
Ich will nicht sagen dass jeder Programmierer ein guter Mathematiker oder Physiker ist oder umgekehrt, aber ich glaube ein gewisse Korrelation wird sich nicht von der Hand weisen lassen.
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cloidnerux
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Re: Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

Beitrag von cloidnerux » Fr Nov 02, 2012 7:15 am

Welche Mathematik bzw Physik Themen muss ein Programmierer können ?
Wie Fat-lobyte geschrieben hat, Mathematik ist sehr viel mehr als was du bisher kennengelernt hast. Sehr viel mehr. Und Mathematik ist eben keine Naturwissenschaft, sondern eine Geisteswissenschaft, die sich mit Zahlen und Zusammenhängen, Funktionen, Matrizen/Tensoren, Stochastik, Statistik und vieles mehr beschäftigt. Und das alles kann wichtig sein. Ein Prof meinte, dass wir die Funktionen die hinter einem Befehl in einem CAS stehen, nichtmal verstehen würden, ohne Jahrelang Mathematik studiert zu haben. Da wird dann zur Überprüfung, ob eine Zahl eine Primzahl ist, nicht einfach ein Teiler kleiner der Zahl gesucht, mit der das ganzzahlige Teilen möglich ist, sondern über komplizierte Mathematische zusammenhänge das berechnet, was bei großen Zahlen zu einem unheimlichen Geschwindigkeitsvorteil führt.
Also, was sollte man kennen. Stochastik ist etwas, was sehr Nützlich ist, zur Bewertung von Algorithmen, Qualität, Sicherheit von Übertragungen und einiges mehr. Analysis ist wichtig, denn viele zusammenhänge kann man über Funktionen darstellen und eben auch Methoden der Analysis anwenden(Differenzieren, Integrieren, Regression, FFT, etc). Numerik ist ein sehr großes Thema, rechnest du ja im Computer nur mit Zahlen. Logik ist wichtig, Mengenlehre, Graphen/Bäume und einiges mehr. Aber was du genau brauchst, wirst du erst in der Praxis merken, im voraus alles zu lernen, macht keinen Sinn.
Physik brauchst du erstmal gar nicht, bis du an den Punkt kommst, wo du physikalische Zusammenhänge Analysieren musst oder darstellen willst, z.B in einem Ego-Shooter.
Redundanz macht wiederholen unnötig.
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Re: Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

Beitrag von Xin » Fr Nov 02, 2012 10:25 am

hardcoding hat geschrieben:Ich möchte als eine C++ Laie fragen,welche Mathematik bzw Physik Themen für ein Programmierer mitbringen sollte und können muss.
Addition, Substraktion und Multiplikation. Es wäre wünschenswert, wenn Du die Division verstanden hast.
Du kannst 95% der Programmierung mit Grundschulmathematik abdecken, für einen bescheiden bezahlten Job reicht das.

Ich habe Informatikstudenten schon Bruchrechnen beigebracht und Fachinformatikern während ihrer Arbeitzeit das hexadezimale Zahlensystem.

Dass ist natürlich nicht das Ziel als C++-Entwickler, C++ ist keine Anfängersprache, also besteht vermutlich auch der Wunsch damit etwas adäquates zu programmieren.
hardcoding hat geschrieben: Ich habe mir etwas darüber Gedanken gemacht und finde leider kein Durchblick.
Als Programmierer sollte man auf jeden Fall in den beiden Fächern gut bewappnet sein. Deswegen frage ich euch :

Welche Mathematik bzw Physik Themen muss ein Programmierer können ?
Wieviel Mathematik brauche ich zum Programmieren?

Es kommt sehr drauf an, was Du eigentlich programmieren möchtest. Niemanden nutzt es, wenn Du die allgemeine Relativitätstheorie kennst, Deine Herausforderung aber in der Kommunikation mit einer SQL-Datenbank liegt. Umgekehrt wird ein Datenbankprogrammierer, der perfekte SQL-Statements schreiben kann, weder eine Strömungssimulation, noch einen Ego-Shooter schreiben können.

Man kann nicht alles wissen und man wächst mit seinen Herausforderungen - nämlich indem man sich ein entsprechendes Buch schnappt und lernt. Mein Diplom habe vor bald 10 Jahren gemacht und ohne Bücher und Google wäre ich auch aufgeschmissen. Ich kann zwar programmieren, aber lerne laufend dazu. Vor 5 Jahren war proggen.org quasi ein Notizblock auf meiner Website, damit ich gewisse Dinge nicht vergesse. Heute formuliert man es etwas besser aus und bietet allen eine Domain als Community-Notizblock an. ;-)

Mathematik- und Physik-Kenntnisse helfen dabei Abläufe zu strukturieren und je mehr Du davon kannst, desto mehr hast Du gelernt, komplexe Probleme zu lösen. Das würde ich als wichtiger bezeichnen, als konkrete Teilbereiche der Mathematik vorsorglich zu kennen, die Du dann nicht mehr benötigst.
Merke: Wer Ordnung hellt ist nicht zwangsläufig eine Leuchte.

Ich beantworte keine generellen Programmierfragen per PN oder Mail. Dafür ist das Forum da.

hardcoding
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Re: Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

Beitrag von hardcoding » Fr Nov 02, 2012 3:50 pm

Danke das sind erstmal eine Reihe an Themen. Numerik scheint ein große Rolle zu spielen.

Speziell will ich mich die Technische Informatik widmen sprich Eingebettete Systeme,Mikrorechnertechnik, Digitaltechnik usw...

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cloidnerux
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Re: Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

Beitrag von cloidnerux » Fr Nov 02, 2012 4:09 pm

Speziell will ich mich die Technische Informatik widmen sprich Eingebettete Systeme,Mikrorechnertechnik, Digitaltechnik usw...
Gute Wahl. Macht viel Spaß, mach ich viel in diesem Themenbereich.
Redundanz macht wiederholen unnötig.
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Re: Mathematik bzw Physik Themen für Programmierer

Beitrag von ProgBeginner » Fr Okt 31, 2014 4:15 pm

Auch wenn die Frage geklärt sein wird ( was ich aus dem Alter des Threads ableite ), so behaupte ich dennoch, dass gerade Mathematik mehr in unserem alltäglichen Leben ausmacht, als wir je glauben werden, ohne uns damit näher befasst zu haben.

Das geht beim Einkaufen los mit der Fragestellung: "kann ich mir bei der Fülle meines Einkaufswagen noch ne Tüte Milch leisten, wenn ich noch Zigaretten brauche, aber nur 50 Euro mithabe?" und hört aber erst dann auf, wenn wir abends schlafen gehen. Wenn ichs ganz weit herhole, würde ich behaupten, nichtmal dann - denn unser Unterbewusstsein arbeitet auch nachts, woher die Träume kommen. Und ich denke, auch da spielt Mathe keine unwichtige Rolle. An diesem Punkt entschuldige ich aber jeden, der jetzt sagt "SEHR weit hergeholt" - darum springe ich jetzt nochmal zurück zum alltäglichen Leben.

Dass ich Licht benötige, um Abends oder Nachts im Bett noch etwas lesen zu können, ist eine Logik, die sich daraus herleitet, dass der Mensch im Dunkeln nicht in der Lage sein wird, zu lesen - bzw seine Augen überanstrengt.

Dann haben wir täglich sehr viel mit Herangehensweisen (=Algorithmen) zu tun. Wie löse ich das Problem, dass ich Durst habe, aber kein Geld mehr in der Tasche habe und auch nichts mehr zu trinken da? Eine Herangehensweise (=Algorithmus) wäre, mit einem Glas an den Wasserhahn zu gehen. Eine Alternative wäre, mal zu schauen, ob ich eventuell noch Pfandflaschen im Haus habe, dessen Ertrag dafür ausreicht, fürs Erste meinen Durst zu stillen.

Und noch so so so so vieles mehr. Was vielen, die sagen "Ich hasse Mathe", so gar nicht auffällt. Und wenn ich denen meine Auffassung über Mathe erzähle, kommt dann: "Was ist das denn für ne weit hergeholte Logik?" - und schon für diesen Satz wird Mathe angewendet - denn mit deren LOGIK scheint meine nicht nachvollziehbar zu sein.

Aussagenlogik wurde hier schon mehrfach angeführt - auch diese finden wir in unserem täglichen Leben wieder. Geht bei Vorwürfen wie "Du lügst" schon los - denn eine Lüge ist eine Falschaussage. Mit welcher Logik wird der Lugvorwurf nun versucht zu gerechtfertigen? ;)
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