当探讨大学计算机或软件工程专业的基础学科时,一个常见的问题是:是否应该偏重数学还是物理?两个学科在计算机专业中都有举足轻重的地位。
追溯到计算机专业尚未独立成科的早期,数学专业的毕业生通常会投身于软件研发,而物理专业的毕业生则多涉足硬件研发,这足以说明,数学和物理对于计算机专业来说都是不可或缺的基石,这也是为什么在计算机相关专业中,数学和物理课程都是必修的原因。
尽管如今计算机专业领域日趋细分,但不可否认的是,软件工程、计算机科学与技术以及计算机应用等专业方向对数学的要求更为严格,而物联网、嵌入式系统、计算机网络及多媒体等领域对物理的依赖则更为明显,这是因为随着研究领域的不同,所需的知识结构也有所不同。
深入探究计算机科学的本质,我们可以发现,计算机软件的问题本质上是一个数学问题,而硬件的问题则与物理紧密相连,在计算机相关专业中,数学与物理的关系是密不可分的,随着物联网、大数据、云计算和人工智能等领域的蓬勃发展,软件与硬件的界限日益模糊,这也意味着软件工程师需要掌握一定的物理知识,而硬件工程师同样需要具备深厚的数学功底。
以大数据专业为例,该专业涉及的数据采集、存储、应用等多个环节,其中数据采集与物联网知识相关(需要物理基础),而数据存储则涉及云计算知识(既需要物理也需要数学),数据分析则对数学有着极高的要求,而数据应用则往往涉及到人工智能技术,这需要数学与物理的有机结合。
再看当前火热的人工智能领域,自然语言处理、机器学习(特别是深度学习)、自动推理、知识表示、机器人学以及计算机视觉等技术的研究,都离不开扎实的数学基础和物理知识的支撑。
无论是数学还是物理,都是计算机专业学习中不可或缺的部分,两门学科为计算机专业提供了坚实的理论基础和实践指导,使学习者能在日益复杂的科技领域中游刃有余。
作者简介
本文作者是中国科学院大学计算机专业的研究生导师,拥有多年IT行业从业经验,其研究方向涵盖动态软件体系结构、大数据及人工智能等相关领域,作者欢迎各位关注其动态,并就计算机相关问题与其交流。