Wo braucht man in der Informatik Mathe?

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10 Antworten

Diese Frage ist schon eine Provokation! Das Arbeitsmittel der Informatiker ist der "Rechner" und die RECHNEN nun mal!

Wer keine Ahnung von Mathe hat, dürfte nicht zum Informatik-Studium zugelassen werden, denn folgende Dinge passieren, wenn Programme ohne Berücksichtigung von Mathe geschrieben werden:

- Die Geschwindigkeit vieler Programme ist trotz der superschnellen CPUs von heute grotten schlecht (kenne Beispiele wo mein alter 386'er schneller war als ein heutiger PC mit 16 Kern CPU! ; habe selbst schon Programme um den Faktor 88 {Suchfunktion} oder 50000 {3 hoch xxx Mrd} optimiert)

- Die Multiplikation großer Zahlen ist per FFT-Algorithmus sehr viel schneller

- Die Auslastung mehrerer paralleler Prozesse (Datenbankabfragen, Threads, Prozeduren, Kerne,...) schaukelt sich auf: manchmal haben die Kerne nichts zu tun und warten und manchmal tun alle was gleichzeitig und alles läuft sehr langsam -> dafür gibt es primzahloptimierte Taktraten, damit es keine gemeinsamen Teiler gibt

- Jede Aufsummierung ist Integration: Energie = Integral der Leistung über die Zeit ...

- Das Starten (egal ob Betriebssystem oder Programme) ist z.B. in der neuen MS-Office-Version eine Zumutung! Oft werden viele Dinge an .NET übergeben (das interpretiert & kommuniziert einmal um die Welt), zig kleine Dateien werden fragmentiert geladen (obwohl sie oft nicht gebraucht werden) ... statt eine große Datei zu laden oder gewisse Teile nur bei Bedarf zu laden (LoadLib...)

- Die Neuinstallation dauert bis zu 3 Tage. Eine Wiederherstellung einer Festplatte mit mathematisch gut optimierten Image (getrennte Partition {oder Platte})  hatte ich schon unter 10 min geschafft...

- Erkennung von Engpässen: schon bei Zusammenstellung von Hardwarekomponenten, die optimal zueinander passen ...

- Erkennung/Aufdeckung von Schwachstellen ...

- Netzwerk-Optimierung

- Datenbankoptimierung

- Suchalgorithmen

- Geldoptimierung (SAP Datenbanken kosten das 10 fache und sind sehr unflexibel + Folgekosten), Bankwesen, Sicherheitstechnik (Passwort - Sicherheit...)

Gute CPU's haben heute schon AVX (256Bit Befehle) oder sogar AVX2 (512 Bit Befehle) -> die müssen dem aktuellen Algorithmen aber erst mal angepasst werden!!

Könnte immer so weiterschreiben...

Das kommt darauf an, was du nach deinem Studium machen willst. Wenn es dir genügt, dann Firewalls zu konfigurieren oder Firmennetze zu administrieren, dann wirst du die Mathematik aus deinem Studium nicht anwenden. Wenn es aber technischer wird, es um effiziente Algorithmen geht, oder um das Beweisen der Korrektheit von Programmen z.b. für militärische Anwendungen, Banktransaktionen usw. dann kommst du ohne Mathe nicht weit. 

Computer sind nunmal nichts anderes als schnelle Rechner. Mathematik ist das einzige nützliche Werkzeug, um formal präzise einem Rechner Anweisungen geben zu können. Ob man Lineare Algebra 2 jetzt im Berufsleben braucht sei mal dahingestellt, aber der Ingenieur muss auch nicht täglich Differentialgleichungen höherer Ordnung lösen ;)

Historisch gesehen hat sich die Informatik aus der Mathematik entwickelt. Der theoretischen Informatik merkt man das auch noch an - ohne mathematische Kenntnisse versteht man da gar nichts.

In welcher Tiefe man die im Studium vermittelten Kenntnisse auch im Beruf anwendet, hängt von der Stelle ab. Aber das gilt für alle Studiengänge.

Stell dir vor, du sollst für eine Firma in deren Telekommunikationsnetzwerk Geräte installieren, die die Funktionalität der Kabel überprüft.

Bedenke dabei, dass jedes zusätzliche Gerät viel Geld kostet und du wohl ein Programm brauchst, dass die Lösung in möglichst kurzer Zeit findet, da das Netz zu groß fürs Trial and Error Prinzip ist.

Um an so eine Aufgabe möglichst logisch und strukturiert ran zu gehen brauchst du Mathe (Auch wenn es fürs o.g. Beispiel keine bekannte "beste Lösung" gibt). Ineffektivität kostet Firmen Geld - Geld, welches man nur ungern ausgibt-.

Ob man jetzt wirklich allen gelernten Stoff braucht, sei mal dahin gestellt. Aber eigentlich ist es doch schon toll, die Schönheit der Mathematik zu erkennen ?

In vielen Bereichen! Geht aber auch um Mathematisches Verständnis

Kommentar von Berny96
28.03.2016, 15:34

Das würde ich gerne nochmal betonen, Mathematik ist ja am Ende nur Logik, und das Verständnis für die Programmierung basiert auf derselben Logik. Das heisst Programmierung ist so gut wie Mathe, und zwischendurch braucht man obendrauf noch Mathe so wie du und ich sie kennen :)

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z.B. um die max. Anzahl von möglichen Netzen in einem Adressbereich zu bestimmen.

Kommentar von Berny96
28.03.2016, 15:35

Das ist jetzt aber ein bisschen weit hergeholt xD 

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Kommentar von Yogi851
28.03.2016, 16:58

war ja auch nur ein Beispiel :)

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Der Informatiker unterscheidet sich vom Bastler unter Anderem dadurch, dass er viele Dinge berechnet, anstatt sie auszuprobieren.

Stell Dir vor, Du programmierst einen Monat und stellst dann fest, dass alles um einen Faktor 100 zu langsam ist.

Da ist doch günstiger, einige Minuten eine Rechnung zu machen, die einem zeigt, dass man anders and das Problem herangehen muss.

Vor allem wird Mathematik gelehrt, da es lehrt, logisch auf Problemstellungen zu blicken.

Du brauchst aber auch Mathematik, um z.B. einen Weg zu finden, die Performance in deinem Programm durch Bearbeitung der Funktionen zu verbessern.

Mathematische Formeln brauchst du auch, um ein Programm dynamisch zu machen. Wie meinst du, werden hier, auf Gutefrage.net in der Übersicht Panels erstellt, die eine Maximale Größe nicht überschreiten, aber an die Länge der Beschreibung und der Überschrift angepasst sind? Genau, mit Mathematik.

Vektorrechnung,Funktionen --> Spieleprogrammierung

Statistik --> Datenbankanwenungen

Kommentar von amdphenomiix6
28.03.2016, 15:54

Ganz falsch. Beispiel: Google-Page-Rank funktioniert unter Anderem dank der Eigenwertheorie, wofür auch Vektorrechnung benötigt wird.

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