計算機專業應該掌握的數學知識

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在校的計算機專業學生可能還沒有體會到數學的重要性,還在忙於死記硬背各種公式應付考試。而已工作或是讀研讀博並且“真正在用計算機做事的人“都會知道數學的重要性,這裏的“真正做事的人”,不是指那些會幾種計算機語言,平時寫點沒什麼技術含量的網頁或者數據庫編程做幾個MIS或者WEBSITE的之類的二流程序員,那是搞計算機最低的層次,屬於簡單應用(當然簡單應用裏面不代表沒有高手,這和廚師裏面有特級一級二級一樣),計算機作爲一種工具同時又是一門科學,我這裏指把計算機作爲科學來研究的人。

計算機本身的工具屬性決定了計算機的發展必須和具體行業或者學科結合起來,最後利用計算機完成人工手工無法完成的工作,比如超大運算量,尤其在理工科用的最多,大部分理工科都是以數學爲基礎的,那麼計算機上處理最多的就是各種數學模型與運算,而這些都離不開各種數學知識。根據我多年的工作經驗,我整理了一下計算機專業最應該具備的數學知識:

1.《高等數學》 

           最重要的課,無需多言
2.《概率論與數理統計》    最重要的課,語音、圖像、信號、通信等方向都要用到,也是金融方向用的最多的
3.《複變函數和積分變換》  最重要的課,我就是因爲大學沒學這課,後來科研中遇到了很多問題,可以說掌握的越好以後越有前途
4.《線性代數》            最重要的課,大部分方向都會用到,圖像、信號、密碼、神經網絡等
5.《數值分析》            搞計算機算法的,如果不掌握數值分析,可以說很多問題都難以解決,這是門專業基礎課,工具型很強
6.《信號處理》            所有信號類的基礎,數學知識的綜合應用,大量濾波算法
7.《隨機信號分析》        信號處理等方向
8.《離散數學》            很重要,但我本人用到的不多,是很多理論的基礎
9.《小波變換》            用的很廣泛,信號、生物學等方向

以上是我覺得最重要的幾門課,其他的數學知識在實際中用的比較少,或者我還沒研究到那個層次。這幾門課我覺得至少1-5都是要好好掌握的,特別是複變函數和積分變換,可以說95%的研究領域都是要用到的。

編程語言程是每個搞理工科必須掌握的基礎,是使計算機成爲工具的第一步,掌握上述的數學知識是第二步,是使計算機成爲真正工具的關鍵。我自己工作多年也體會到了數學不夠帶來的痛苦,好在現在網絡資源豐富,可以下到很多視頻課程和書,彌補一下知識欠缺。但是在找這些資料的時候,也發現很多教程都寫得相當晦澀難懂(很多人出書是爲了評職稱),不如歐美日本的教程寫得好。我也和出版社打過交道寫過書,知道中國出版社對書的語言限制非常死,所以幾乎沒有通俗易懂的好書,打開來都是公式疊公式,這點和歐美日本差距很大,希望以後能有所改觀。

今天發現日本有個漫畫數學系列,其中一本叫《漫畫傅里葉解析》,我沒看過,看評論好像還不錯,真是佩服日本人,這麼複雜的理論都能用漫畫說清楚。也希望有一天自己的水平能提升到足夠高度,寫些通俗易懂的書。

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