¿Cómo se relacionan estrechamente la ingeniería informática (CSE) y las matemáticas discretas?

El término “ciencia de la computación” es realmente engañoso, porque pensamos en una “computadora” como un dispositivo electrónico que usamos para revisar el correo electrónico y mirar imágenes de gatos y de “ciencia” como este gran conjunto de conocimiento útil. Sin embargo, el término en realidad es anterior al desarrollo de estos dispositivos electrónicos, y siempre significó “el estudio riguroso [es decir, la ciencia] de estructuras finitas abstractas”.

Es mucho más útil dividir la informática en dos esfuerzos muy diferentes: (1) la ingeniería de dispositivos electrónicos útiles para mirar imágenes de gatos, y (2) la investigación matemática de las estructuras teóricas abstractas que subyacen a la funcionalidad de los dispositivos en (1 ) El primero debe llamarse “ingeniería informática” y el segundo “matemática finita”; de hecho, como disciplina académica, CS es indistinguible en su metodología de cualquier otro subcampo de matemáticas, excepto porque CS se encuentra con frecuencia en un entorno diferente. Departamento del resto de las matemáticas, y sus revistas tienden a tener un enfoque bastante específico, la jerga de los campos se ha distanciado un poco más que la jerga de las personas en diferentes áreas, pero que se ven semanalmente por té y bollos (por ejemplo, lógicos y analistas) .

Fue una verdadera revelación para mí hablar (poco después de terminar mi licenciatura) con un tipo de CS muy inteligente, y darme cuenta de que toda mi experiencia en cursos de matemáticas había estado en el ámbito de las “matemáticas continuas”, es decir, las matemáticas de lo real. y números complejos y preguntas relacionadas. Desde este punto de vista, es tentador pensar en lo que sucede en el departamento de matemáticas como “matemáticas continuas” y lo que sucede en el departamento de CS como “matemáticas discretas”, pero desafortunadamente esto no es muy preciso. Por ejemplo, si bien todo el análisis se enfoca en estructuras “continuas” (es decir, estructuras que heredan o generalizan la topología de los números reales), la mayor parte del álgebra es mucho más agnóstica cuando se trata de topología, y las estructuras discretas infinitas son comunes. (Por ejemplo, lo “geométrico” en “teoría de grupos geométricos” se refiere a explorar conexiones entre ciertos grupos discretos e infinitos y otros espacios métricos determinados diseñados para dar una idea de la teoría de la estructura de los grupos). La línea divisoria real entre lo que sucede en los departamentos de matemática y CS son que, para CS, el comportamiento de las estructuras finitas es, en cierto sentido, todo el juego de pelota, mientras que en matemáticas, las estructuras finitas son, en el mejor de los casos, aproximaciones al juego de pelota real, infinito y, en el peor, contraejemplos patológicos ser evitado.

Varios desafíos en ciencias de la computación, como mejores algoritmos, procesamiento de datos más rápido, redes neuronales inteligentes, etc., dependen de las matemáticas y las estadísticas para una solución eficiente. La matemática es el lenguaje del universo, libre de malas interpretaciones humanas. Nos ayuda a desarrollar soluciones que funcionan tan eficazmente como el universo puede soportar. Sin embargo, los humanos acabamos de comenzar a desarrollar una mejor comprensión de las matemáticas, ya que todavía somos muy jóvenes en el contexto del universo.

Esto implica electrónica …

Un dispositivo informático no es analógico. es decir, cambio de salida / entrada en saltos pequeños (piense en bits y bytes)

Por otro lado, todo en la vida real es analógico: la forma en que percibimos el mundo: el olor, la vista, el sonido se hacen de forma analógica.

Aquí es donde las matemáticas discretas entran en escena.

Tomemos, por ejemplo, la canción mp3 que se reproduce en su dispositivo informático … Suena ‘continuo’ para usted … ¡pero en realidad no lo es! Gracias a la muestra … gracias a Matemáticas discretas!

Cualquier tipo de salida que disfrute de cualquier dispositivo digital, ya sea una Foto de video o Sonido, es una aplicación de Matemática discreta.

Todas las salidas electrónicas a su alrededor son bloques de pasos y valles discretos (0 y 1): ¡Bienvenido al mundo del procesamiento digital de señales!

Entonces te darás cuenta de que la mayoría de las cosas a tu alrededor son una aplicación resultante de matemáticas discretas a través de un programa de computadora.

Ese es el enlace de CSE y Matemática Discreta.

Porque se trata de “bits” de realidad, no de datos continuos.

Las matemáticas discretas en realidad allanaron el camino para el desarrollo de lenguajes de programación como Java.