วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมหรือไม่?


16

ฉันอ่านเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์การคำนวณใน Wikipedia แต่ความเข้าใจของฉันยังไม่ชัดเจน

วิทยาศาสตร์การคำนวณเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมหรือไม่? วิทยาศาสตร์การคำนวณแตกต่างจากการคำนวณ_ ____เพียงใดซึ่งความว่างเปล่าอาจเป็นวินัย (วัสดุศาสตร์วิศวกรรมเคมีเคมีชีววิทยาและอื่น ๆ ) (ฉันจะทำวิทยาศาสตร์วัสดุการคำนวณ)


5
ผมขอแนะนำให้คุณดูที่นี่: scicomp.stackexchange.com/questions/1148/... สิ่งที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์การคำนวณก็คือมันใช้ได้กับวิทยาศาสตร์ทางกายภาพส่วนใหญ่ในบางรูปแบบ (อาจไม่ใช่วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการจัดการปัญหา แต่เป็นคำถามอื่นทั้งหมด)
Godric Seer

หลายสิ่งหลายอย่างยากที่จะพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ เป็นเรื่องที่ดีเมื่อคุณสามารถเขียนโปรแกรมและทดลองใช้งานได้ แน่นอนวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ด้วยการทำงานจำนวนมากคุณควรจะสามารถทำได้
vanCompute

1
ยินดีต้อนรับสู่ scicomp, Sheryl ฉันคิดว่าคุณได้ถามคำถามหลายข้อที่นี่ โปรดแก้ไขสิ่งที่คุณเขียนเพื่อให้เป็นเพียงคำถามเดียว หากคุณต้องการคุณสามารถส่งคำถามอื่นแยกต่างหากทีละคำถาม
David Ketcheson

ฉันปล่อยให้คำถามนี้ไปสักครู่เพราะ Wolfgang ตอบคำถามได้ดี แต่ ณ จุดนี้จำเป็นต้องปิดและแก้ไขก่อนที่จะเปิดใหม่เพื่อให้คำถามมีสมาธิมากขึ้น
Geoff Oxberry

คำตอบ:


14

ลิงค์ Godric ชี้ให้เห็นภายใต้คำถามที่ถูกต้อง มันให้ภาพรวมที่ดีของความสามารถหลายอย่างที่นักวิทยาศาสตร์การคำนวณต้องมี

โดยทั่วไปความแตกต่างระหว่างการคำนวณ X (X = นักคณิตศาสตร์วิศวกรโยธานักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ) และการเป็น Theoretical X หรือ Experimental X คือการที่อดีตจัดการปัญหากับคอมพิวเตอร์มากกว่าการทดลองหรือทฤษฎี เห็นได้ชัดว่าความสามารถในการใช้คอมพิวเตอร์ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเขียนโปรแกรม - เป็นส่วนสำคัญของสิ่งนี้เช่นเดียวกับทักษะและความเข้าใจที่ดีของตัว X

นักวิทยาศาสตร์ด้านการคำนวณเป็นคนที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของชุมชน X แต่มักมีพื้นฐานด้านคณิตศาสตร์หรือวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ฉันจะนับตัวเองเป็นหนึ่งเดียว ฉันจะบอกว่าส่วนใหญ่ของพวกเขาไม่ได้สนใจมากในแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น X) ในตัวของมันเอง แต่แทนที่จะพิจารณาการแก้ปัญหาในฟิลด์ X เป็นวิธีการพัฒนาและใช้วิธีการเชิงตัวเลขและการคำนวณใหม่ - เช่นเป็นตัวอย่าง สำหรับวิธีการที่ใช้งานได้ในวงกว้าง นักวิทยาศาสตร์การคำนวณหลายคนเป็นโปรแกรมเมอร์ที่ยอดเยี่ยมและที่สำคัญกว่านั้นคือนักออกแบบซอฟต์แวร์และวิศวกร การเป็นคนดีนั้นเป็นส่วนสำคัญของรายละเอียดงานของนักวิทยาศาสตร์การคำนวณ


1
พูดได้เป็นอย่างดี.
Jack Poulson

นักคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์คืออะไร
Milind R

คนที่มีเป้าหมายคือการพัฒนาวิธีการทางคณิตศาสตร์สำหรับปัญหาการคำนวณ เช่นเพื่อพัฒนาวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์, ตัวแก้เชิงเส้นหรือไม่เชิงเส้นเป็นต้น
Wolfgang Bangerth

1
ดียกเว้นคอมพิวเตอร์สามารถทำการทดลองทางคอมพิวเตอร์เช่นในการวิจัยทางคณิตศาสตร์หรือ cs (การทดสอบประเภท / ประเภทอื่น) เรียกอีกอย่างว่า "การวิจัยเชิงประจักษ์" ในสาขาเหล่านี้อาจไม่ใช่คำที่ดีที่สุด แต่เป็นคำที่ใช้ นี่เป็นกระบวนทัศน์ใหม่ที่กำลังจะเกิดขึ้น esp กับ "ข้อมูลขนาดใหญ่" ฯลฯ
vzn

6

ถ้าพูดอย่างหยาบคายคุณจะไม่เป็นมืออาชีพที่ดีถ้าคุณอ้างว่า 'วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์' แต่ไม่รู้จักการเขียนโปรแกรม

ในการคำนวณคุณต้องมีเครื่องมือ และคอมพิวเตอร์ก็เป็นเครื่องมือเช่นนั้น การเขียนโปรแกรมเป็นวิธีเดียวที่จะสอนคอมพิวเตอร์ว่าจะทำอย่างไร ดังนั้นการเขียนโปรแกรมจึงเป็นส่วนสำคัญของวิทยาศาสตร์การคำนวณ นี่ไม่ได้บอกว่ามันเป็นเพียงส่วนหนึ่งของมัน ทฤษฎีมีสถานที่ศักดิ์สิทธิ์ของตัวเอง ถ้าคุณเก่งด้านทฤษฎีคุณจะออกแบบได้ดีขึ้นและอัลกอริธึมที่ถูกต้องที่สำคัญกว่าคืออะไร

เท่าที่ฉันเห็นคุณสามารถอยู่รอดได้โดยไม่ต้องรู้การเขียนโปรแกรมด้วย: โดยการออกแบบอัลกอริทึมในทางทฤษฎี แต่คุณต้องจ้างคนอื่นที่รู้จักการเขียนโปรแกรมเพื่อตรวจสอบว่าอัลกอริทึมของคุณทำงานในเวลาจริงหรือไม่

นอกจากนี้มันเป็นความจริงของโลกสมัยใหม่ที่ผู้รู้การเขียนโปรแกรมได้รับค่าตอบแทนที่ดี IMHO!


3

ฉันไม่ทราบคำจำกัดความหรือคำอธิบายเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์การคำนวณรุ่นหนังสือ แต่นี่คือสองเซ็นต์ของฉันตามประสบการณ์ของฉัน:

วิทยาศาสตร์การคำนวณเกี่ยวข้องกับการจัดการกับกระบวนการคำนวณ หนึ่งในกระบวนการที่สำคัญคือการเขียนโปรแกรม ดังนั้นใช่มันเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรม มันเป็นปัญหาที่แตกต่างไปจากที่นักวิทยาศาสตร์การคำนวณเป็นผู้เขียนโปรแกรมหรือไม่ แต่เธอมักจะเป็นผู้ใช้โปรแกรมที่เขียนขึ้นสำหรับโดเมนทางวิทยาศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจง และมีแนวโน้มมากขึ้นที่เธอจะต้องเขียนรหัส "กาว" เพื่อทำสิ่งที่เหมาะสมกับความต้องการของเธอ หวังว่านี่จะตอบคำถามแรกของคุณ

ฉันไม่ได้ตระหนักถึงวิทยาศาสตร์วัสดุเชิงคำนวณ แต่คิดว่ามันเป็นวิทยาศาสตร์สาขาหนึ่งที่มีความต้องการในการคำนวณเช่นสำหรับการจำลองพลังงานและปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบ ฯลฯ ดังนั้นใช่มันจะเกี่ยวข้องกับหลักการทั่วไปของวิทยาศาสตร์การคำนวณเช่นเดียวกับโดเมนวิทยาศาสตร์อื่น ๆ : อัลกอริทึม, ขั้นตอน, รหัสกาว, การจัดการไฟล์, การกำหนดค่า, การสร้างภาพและอื่น ๆ หวังว่านี่จะใกล้เคียงกับการตอบคำถามที่สองของคุณ

พื้นหลังวิทยาการคอมพิวเตอร์ของคุณแน่นอนควรช่วย มันอยู่ในขอบเขตหรือไม่เป็นส่วนตัว อย่างไรก็ตามฉันจะบอกว่ามันควรจะเป็นอย่างมากในเขตความสะดวกสบายของคุณเนื่องจากวิชาที่คุณศึกษา


ดี. อันที่จริงแล้วเกี่ยวกับวิชาเช่นวิศวกรรมฟิสิกส์เคมี - ฉันไม่ใช่วิทยาศาสตร์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาจุดสนใจหลักของฉันคือวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ - การเขียนโปรแกรมจะเฉพาะเจาะจง ถ้ามีคนถามฉันเกี่ยวกับควอนตัมฟิสิกส์และทั้งหมดฉันไม่ดี
Sheryl

หากโครงการนี้เกี่ยวกับ "การเขียนโปรแกรม" เป็นหลักด้วยความรู้สึกทางฟิสิกส์ที่ดี ฉันเดาว่าฉันสามารถจัดการได้ (นอกจากนี้กลศาสตร์เป็นส่วนหนึ่งที่ฉันชอบของฟิสิกส์ที่ฉันมีรากฐานที่แข็งแกร่ง.)
Sheryl

5
ไม่มีคำจำกัดความของหนังสือเรียนเรื่องวิทยาศาสตร์การคำนวณ แต่นี่คือสิ่งที่กระทรวงพลังงานสหรัฐกล่าวว่า วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เป็นวิธีสหวิทยาการที่ใช้อัลกอริทึมคณิตศาสตร์และคอมพิวเตอร์เพื่อวิเคราะห์และแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม
Aron Ahmadia

3

นี่คือคำตอบที่แตกต่างกัน แต่ในความคิดของฉันน่าสนใจทีเดียว

ฉันดูที่ผู้ใช้ทั้งหมดของเบต้านี้ที่มีชื่อเสียงมากกว่า 1,000 คน ฉันคิดว่าคนเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นวิทยาศาสตร์การคำนวณ สำหรับพวกเขาแต่ละคนฉันดูที่โปรไฟล์และดูว่าพวกเขามีบัญชีใน StackOverflow ซึ่งสามารถมองเห็นได้ว่าเป็นสัญญาณของความสนใจในการเขียนโปรแกรม นี่คือผลลัพธ์:

บน25 users having more than 1000 reputation:

  • 4 (16%)ไม่มีบัญชี
  • 5 (20%)เพิ่งเปิดบัญชีโดยไม่มีชื่อเสียง
  • 16 (64%)สนับสนุนให้กับ StackOverflow

ดังนั้นอย่างน้อย84%พวกเขาจึงสนใจเขียนโปรแกรม ในความคิดของฉันนี้แสดงให้เห็นว่าการเขียนโปรแกรมเป็นส่วนสำคัญของงานคำนวณทางวิทยาศาสตร์ :-) นั่นเป็นเพียงการยืนยันคำตอบอื่น ๆ !

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอีกประการหนึ่ง (ที่ฉันไม่ได้บอกปริมาณ) ก็คือผู้ใช้เหล่านี้มีบัญชีในหลายหัวข้อไม่ใช่แค่วิทยาศาสตร์การคำนวณและ StackOverflow! ฉันคิดว่ามันเป็นไปในทิศทางของคำตอบของ Wolfgang Bangerth


2

เมื่อพูดถึงประสบการณ์ส่วนตัวของฉันฉันรู้ว่านักวิทยาศาสตร์การคำนวณที่ยอดเยี่ยมที่ไม่มีความรู้ด้านการเขียนโปรแกรมหรือประสบการณ์จริง ในทางกลับกันนักวิทยาศาสตร์การคำนวณส่วนใหญ่ที่ฉันรู้จักรู้วิธีเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์

ไม่มีคำตอบสุดท้ายสำหรับคำถามของคุณ คำถามที่คุณต้องถามตัวเองคือ: ฉันมีซอฟต์แวร์สำหรับฉันที่จะให้ฉันแก้ปัญหาของฉันหรือเป็นส่วนหนึ่งของงานของฉันที่จะเขียนซอฟต์แวร์ที่สามารถแก้ปัญหาก่อนแล้วจึงใช้เพื่อแก้ปัญหา ปัญหาที่แท้จริง คำตอบนี้จะกำหนดว่าคุณจำเป็นต้องรู้การเขียนโปรแกรมหรือไม่


1

คำถามที่น่าสนใจฉันกำลังเรียนวิทยาศาสตร์วัสดุศาสตร์และฉันเป็นนักเรียนระดับปริญญาตรีจากภูมิหลังทางฟิสิกส์ที่สำคัญ จนถึงตอนนี้ปริมาณการเขียนโปรแกรมที่ฉันทำมีน้อย แต่นั่นก็เป็นการพูดสำหรับตัวเอง บ่อยครั้งที่เป้าหมายเฉพาะของโครงการของคุณจะกำหนดจำนวนที่แน่นอนของการเข้ารหัสที่คุณจะทำ หากเป็นการดูสารประกอบเฉพาะที่ใช้เทคนิคและซอฟต์แวร์มาตรฐานที่แย่ที่สุดคุณจะต้องเขียนสคริปต์ Bash / Python เพื่อทำให้สิ่งต่าง ๆ รอบรหัสที่คุณใช้อยู่เป็นไปโดยอัตโนมัติ ฉันคิดว่าคุณจะทำโปรแกรมบางอย่างเพื่อนำไปใช้ในสิ่งที่คุณต้องการตรวจสอบดังนั้นคำตอบสั้น ๆ : ไม่สามารถพูดสำหรับวิทยาศาสตร์การคำนวณ แต่สำหรับวิทยาศาสตร์วัสดุการคำนวณจำนวนการเขียนโปรแกรมจะถูกกำหนดโดย โครงการของคุณ


1

ฉันจะตอบส่วนที่สอง ในขณะที่มีหลายอย่างทับซ้อนกันระหว่างนักวิทยาศาสตร์การคำนวณทั่วไปและผู้เชี่ยวชาญการคำนวณ X ขึ้นอยู่กับความสนใจของบุคคลความกังวลหลักของนักวิทยาศาสตร์การคำนวณคือการแนะนำเทคนิคการคำนวณใหม่เพื่อศึกษาปัญหาในเขตโดเมน สิ่งใหม่ในเทคนิคการคำนวณอาจเป็นการคำนวณใหม่ซึ่งเป็นไปไม่ได้เนื่องจากไม่มีเครื่องมือการคำนวณที่เหมาะสมหรือวิธีที่เร็วกว่า Computational X ในทางกลับกันส่วนใหญ่จะสนใจใช้เครื่องมือใหม่เหล่านี้เพื่อศึกษาปัญหาใหม่ ดังนั้นโดยทั่วไปนักวิทยาศาสตร์การคำนวณจะเป็นคนแรกที่วางคำแถลงปัญหาอธิบายกรอบทั่วไปเพื่อแก้ปัญหากำหนดข้อ จำกัด บางประการเกี่ยวกับการบังคับใช้เครื่องมือ (ความเร็ว / ข้อผิดพลาด ฯลฯ ) และจะแก้ปัญหาเพื่อพิสูจน์แนวคิด ส่วนแรก

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.