ฉันควรเรียนภาษาใดสำหรับวิทยาศาสตร์การคำนวณ

ฉันใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับความคิดของวิทยาศาสตร์การคำนวณและกำลังมองหาจุดเริ่มต้นที่ดี

ฉันเข้าใจว่าไม่มีภาษาที่ดีที่สุดอย่างเป็นกลาง แต่ฉันต้องการเรียนรู้ภาษาที่มีความแข็งแกร่งและโดดเด่นอย่างไม่น่าเชื่อเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์การคำนวณ - มีการพิจารณาว่ามีความสามารถและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

ในการเริ่มต้นฉันก็เอนตัวไปสู่การสร้างแบบจำลองที่เกี่ยวข้องกับพันธะอะตอมและการโต้ตอบโดยมีข้อกำหนดสำหรับการนำเสนอ / การจำลองเชิงกราฟิก

ภาษาบางภาษามีแนวโน้มที่จะดีกว่าสำหรับบางสาขามากกว่าภาษาอื่น (เช่นฟิสิกส์กับคณิตศาสตร์บริสุทธิ์) หรือไม่ หรือเลือกภาษาจากปัจจัยอื่น ๆ ?

ฉันได้ยินชื่อฟอร์แทรนถูกโยนไปรอบ ๆ

ข้อเสนอแนะ?

ส่วนใหญ่จะเป็นไลบรารีตัวเลขที่มีให้คุณซึ่งจะช่วยในการทำงานให้สำเร็จ C / C ++ มีไลบรารีตัวเลขจำนวนมากที่นำมาใช้กับพวกเขา แต่การเป็นภาษาระดับต่ำนั้นไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุดในการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว

ฉันคิดว่าจะใช้วิธีแก้ปัญหาอย่างรวดเร็วฉันจะแนะนำให้ใช้บางอย่างเช่น Matlab หรือ Mathematica พวกเขามีชุดเครื่องมือขนาดใหญ่และอยู่ในระดับสูงมาก เป็นไปได้มากที่การใช้งานของคุณที่นั่นจะไม่ขยายไปถึงการใช้งานจริง แต่อาจเป็นสนามเด็กเล่นที่ดีสำหรับการลองใช้วิธีการต่าง ๆ เมื่อคุณรู้เส้นทางที่จะใช้คุณสามารถนำบางสิ่งบางอย่างไปใช้ใน C / C ++ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

งูหลาม!

1. เริ่มต้นโดยตรงโดยใช้ไลบรารีnumpyสคริปต์ขนาดเล็กและเชลล์การโต้ตอบipython
2. ได้รับสูงมากขึ้นด้วยความช่วยเหลือของหลายหนังสือฟรีและแบบฝึกหัด
3. รับผลผลิตมากขึ้นโดยใช้scipyเป็นส่วนหน้าไปยังรูทีนตัวเลขที่มีประสิทธิภาพสูงและmatplotlibสำหรับการสร้างภาพ
4. ใช้ประโยชน์จากโมดูลที่ได้รับการพัฒนาและมีประสิทธิภาพสำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์เช่นKrypy , FeNiCSและ อื่น ๆ อีกมากมาย
5. ขอให้สังเกตว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่นระหว่างการเขียนโปรแกรมแบบแบนและแบบเชิงวัตถุและแบบแยกส่วนของ Python ทำให้โครงการขนาดใหญ่จัดการได้ง่าย
6. ทำให้รหัสของคุณให้เร็วที่สุดเท่า C หรือ Fortran โดยเพียงแค่เขียนใหม่ส่วนที่สำคัญในCython นอกจากนี้คุณยังสามารถรวมถึงขั้นตอนการเขียนใน Fortran หรือ C

การถอดความสิ่งนี้ฉันคิดว่าเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการแก้ไขปัญหาในการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ เริ่มต้นด้วยการรับมือกับปัญหาด้วยการเล่นกับของเล่นตัวอย่างในสคริปต์ขนาดเล็ก เป็นระบบมากขึ้นและตั้งค่ารหัส จากนั้นทำให้โค้ดทำงานได้ !!! สุดท้ายหากจำเป็นให้ทำการเพิ่มประสิทธิภาพของรหัส อย่าบูรณาการล้อและไม่ทำการเพิ่มประสิทธิภาพก่อนวัย

(ข้อเพิ่มเติม: Python มาฟรี - ไม่มีปัญหาลิขสิทธิ์, ชุมชนขนาดใหญ่เช่นใน stackoverflow, โมดูลสำหรับการเขียนโปรแกรมที่ดีเช่นการทดสอบหน่วยหรือการบันทึก ... )

ลองหลามตามที่อธิบายไว้เช่นในหนังสือหลามสคริปต์สำหรับวิทยาศาสตร์

Python เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี ทรัพยากรต่อไปนี้เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี

http://www.openbookproject.net/thinkcs/python/english2e/

Fortran: Matlab เหมือนง่ายต่อการเรียนรู้และใช้งานและรับผลผลิตอย่างรวดเร็ว แต่ดีสำหรับการคำนวณเชิงตัวเลขเท่านั้น

C ++: เป็นเรื่องยากที่จะเชี่ยวชาญ (จะใช้เวลาหลายปี) แต่ใช้งานนอกระบบคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมาก (ความปลอดภัยของงาน)

Python: แนะนำมากในวันนี้ แต่ช้าเกินไปสำหรับงานที่ไม่สำคัญ คุณจะเขียนเคอร์เนลราคาแพงทั้งหมดของคุณใน C แล้วเรียกมันจาก Python ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องเรียนรู้ (อย่างน้อย) สองภาษา

คำตอบสั้น ๆ
เรียนรู้เกี่ยวกับพื้นฐานของโค้ดเชิงวัตถุผ่านไพ ธ อนและเรียนรู้เกี่ยวกับพื้นฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์ผ่าน C เมื่ออย่างน้อยคุณก็โอเคกับภาษาอื่น ๆ ทั้งสองเรียนรู้ C ++ เพราะคุณสามารถทำอะไรได้มากใน C ++ และทำให้มันทำงานได้อย่างรวดเร็ว (แม้ว่ามันจะใช้เวลาตลอดไปในการเขียน)

คำตอบอีกต่อไป
นี่คือสิ่ง: สำหรับโครงการแรกของคุณคุณจะอยู่ในห้องทดลองของใครบางคนที่ทำงานกับรหัสของคนอื่น ในกรณีนี้พวกเขาจะเป็นคนที่เลือกภาษาการเขียนโปรแกรม ซึ่งโดยส่วนตัวแล้วฉันคิดว่ามันเยี่ยมมาก!

ฉันหมายความว่าในฐานะผู้เริ่มต้นคุณจะไม่รู้จักก้นของคุณจากข้อศอกสักพักหนึ่งและโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณไม่รู้ว่าคุณกำลังทำอะไร ดังนั้นจึงเป็นเรื่องดีที่มีโครงสร้างและข้อ จำกัด ที่มาจากการทำงานกับรหัสของคนอื่นและเป็นเรื่องดีที่มีแรงจูงใจและความตื่นเต้นที่สามารถมาจากการทำงานในโครงการจริงเท่านั้น

อย่างไรก็ตามไม่ว่าภาษาของคุณจะใช้ห้องปฏิบัติการใด (โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็น Matlab) คุณควรเรียนรู้ภาษาไพ ธ อน C และ C ++ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณไม่ได้มาจากพื้นหลังวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์คุณต้องอ่าน Kernighan และ Ritchie's "ภาษา C การเขียนโปรแกรม" อายุ 35 ปีและให้ความประทับใจที่ชัดเจนว่าผู้เขียนเขียนโปรแกรมลงบนบัตรเจาะ แต่เป็นนกที่หายากที่สุด: หนังสือวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่ไร้กาลเวลา มันจะทำให้หลาย ๆ อย่างชัดเจนขึ้น