Comment est-mathématiques utilisés en génie informatique?

Combinatoire

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Tous les programmes informatiques faire une certaine forme de compter comme une petite partie d'une tâche. Compter une centaine d'articles ne prend pas beaucoup de temps, même sans ordinateur. Cependant, certains ordinateurs peuvent avoir de compter un milliard de pièces ou plus. Si le dépouillement ne se fait pas de manière efficace, il peut prendre des jours pour un programme pour terminer un rapport quand il devrait prendre que quelques minutes. Par exemple, le comptage des numéros gagnants de la loterie de tous les billets de loterie doivent impliquer l'arrêt d'un nombre de billets lorsque le nombre minimum de chiffres exacts ne peut pas être atteint sur ce billet particulier. Lorsque les numéros de loterie sur chaque billet sont pré-triées, le nombre peut être très rapide avec une stratégie de diviser pour régner. La branche des mathématiques appelée combinatoire donne aux étudiants la théorie nécessaires pour coder le comptage des programmes qui incluent les raccourcis qui permettront de réduire le temps d'exécution du programme.

Après un comptage a été terminé, une tâche à faire quelque chose avec le nombre réel du compte est nécessaire. Le nombre d'étapes nécessaires pour accomplir une tâche doit être minimisée afin que l'ordinateur peut retourner un résultat plus rapide pour un grand nombre de tâches. Encore une fois, si une tâche qui doit être fait seulement 20 fois, il ne faudra pas longtemps pour le même ordinateur le plus lent. Cependant, si la tâche doit être fait un milliard de fois, un algorithme inefficace des trop nombreuses étapes pourrait prendre des jours au lieu d'heures pour être achevé, même sur un ordinateur de millions de dollars. Par exemple, il existe de nombreuses façons de trier une liste de numéros non triés des bas au plus élevé, mais certains algorithmes prennent trop d'étapes, ce qui pourrait entraîner l'exécution du programme beaucoup plus longtemps que nécessaire. Apprendre les mathématiques derrière algorithmes permet aux étudiants de créer des mesures efficaces dans leurs programmes.

Problèmes dans les ordinateurs sont beaucoup plus que de simplement compter et algorithmes. Théorie des automates étudie les problèmes qui ont un nombre fini ou infini de résultats potentiels de probabilité variable. Par exemple, les ordinateurs qui essaient de comprendre le sens du mot avec plus d'une définition auraient besoin d'analyser la phrase entière ou même un paragraphe. Après tout, le comptage et des algorithmes sur la phrase ou un paragraphe sont faites, des règles pour déterminer la définition correcte sont nécessaires. La création de ces règles fait partie de la théorie des automates. Les probabilités sont affectés à chaque définition en fonction des résultats de la partie de l'algorithme de paragraphe. Idéalement, les probabilités sont que 100 pour cent et 0 pour cent, mais de nombreux problèmes du monde réel sont compliquées avec pas certain résultat. La conception du compilateur informatique, l'analyse et l'intelligence artificielle font un usage intensif de la théorie des automates.