¿Cuáles son los diversos campos en los que se superponen la física y la informática?

  • Aprendizaje automático y minería de datos para astronomía observacional, astrofísica, cosmología, física de partículas, simulación de reactores nucleares, óptica teórica y cualquier otro campo con grandes cantidades de datos.
  • Visualización de datos (más o menos va con el primer punto, pero son diferentes)
  • Algoritmos eficientes para simulaciones (consulte el código de árbol de Barnes-Hut, por ejemplo, para el problema del cuerpo n, y otros códigos de malla / cuadrícula en diferencias finitas / elementos / volumen y otros métodos PDE)
  • HPC y física computacional, que abarca una gran cantidad de disciplinas y temas de física, demasiados para enumerarlos aquí (ver la respuesta de Hadayat Seddiqi a la informática de alto rendimiento: ¿para qué se utiliza una supercomputadora?)
  • La computación cuántica de alguna manera está llegando al punto en que más partes del sistema de CS se están volviendo relevantes, como el direccionamiento de memoria, el código de ensamblaje cuántico, abstracciones de nivel superior e idiomas, y varios algoritmos de optimización para modelos adiabáticos. La teoría y la lógica de la información son dos de los temas más importantes de CS que se están utilizando activamente en QC en este momento.
  • La física digital es una especie de palabra de moda, pero se usa para denotar las teorías que describen una visión teórica de la información del universo (un par de pasos antes de decir que nuestra realidad es solo una simulación … es un poco más riguroso que eso) \
  • La física estadística y el aprendizaje automático tienen cierta similitud, especialmente cuando se observan ciertos modelos (tome la red neuronal Hopfield o la máquina Boltzmann; se deriva literalmente del modelo Ising de espines de electrones en un material magnético)
  • La realidad virtual y los juegos requieren motores de física para potenciarlos de manera realista. Esto también implica un poco de gráficos por computadora.

1) La física experimental de alta energía hace un uso extensivo de redes neuronales, árboles de decisión potenciados y otros tipos de reconocimiento de patrones en un esfuerzo por ayudar a reducir los antecedentes en resultados experimentales. Podrías hacer una carrera en el campo del software de reconocimiento de patrones como físico.

2) La relatividad general computacional es un problema muy no trivial que está empujando muchos límites. La combinación de causalidad engañosa y geometría deformada hace que la tarea de producir mallas y realizar simulaciones (con suerte rápida, con suerte usando capacidades paralelas) sea muy, muy difícil. Sé muy poco sobre este tema, pero creo que es seguro decir que hay mucho trabajo sobre algoritmos fundamentales en este campo, por lo que creo que es seguro decir que hay una gran superposición de la informática.

Ingeniería Informática.
¿Cómo se construye una máquina que pueda ejecutar un conjunto de instrucciones, tomar datos de entrada y convertirlos en datos de salida?

Hoy, podría responder, “con transistores, conectados entre sí en rodajas de silicio puro, pero ligeramente dopado”. Pero esa es solo una tecnología posible, y la que resulta que nos hemos vuelto bastante competentes en el uso (de ahí la razón por la que nos quedamos con su uso).

En la década de 1950, podría haber respondido, “utilizando tubos de vacío termiónicos y relés electromecánicos”. Pero eso todavía estaría en el ámbito de la informática electrónica digital.

En la década de 1830, podría haber respondido, “utilizando las posiciones de los dientes y palancas de latón”. Es una forma perfectamente válida de implementar una computadora digital, y aún puede tener componentes de dicho dispositivo (para medir la cantidad de millas que recorrió su automóvil o bicicleta).

Puede implementar puertas lógicas booleanas utilizando dispositivos neumáticos o hidráulicos (y, de hecho, esto se hace en plataformas petroleras).

También puede implementar puertas lógicas booleanas utilizando la tecnología de cualquier otro tipo de ingeniería (y, por lo tanto, los diversos tipos de manipulación de energía): química, óptica, ADN. La computación cuántica es, entonces, un intento de romper con la lógica booleana valorada secuencialmente, pero también puede usar cualquiera de los campos de ingeniería para implementarla.

Programación genética