이론적 맥락에서 컴퓨터 과학과 수학을 정확히 구별하는 것은 무엇입니까?


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저는 수학 공부에 큰 열정을 갖고있는 컴퓨터 과학의 대학생입니다. 나는 컴퓨터 과학 또는 이론적 컴퓨터 과학이 수학과 논리의 직접적인 분지이며 또한 컴퓨터 과학 학위가 항상 수학 중심이어야한다는 견해를 가지고 있습니다. 내가 틀렸다면 정정 해주세요.

나는 솔직히 모든 프랭크 될 수있는이 개 주제에 많은 차이가없는 느낌 "계산이" 포함 "계산" 모든하지만, "계산" 하지 않을 수도 있습니다 "계산이" . 다시 중요한 정보와 증거를 제공해 주시고 여기에 실수가 있으면 저를 업데이트하십시오. 감사합니다


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Re : "모든 '계산'에는 '계산'이 포함됩니다.": CS 연구는 실제로 계산을 수행하는 것으로 구성되지 않으며 수학 연구는 실제로 계산을 수행하지 않기 때문에 이것은 나에게 실질적으로 관련이있는 것 같습니다.
ruakh

교회 - 튜링의 논문을 보유하고 있으며, 우리 (인간) 바로 다음 기계를 튜링하는 경우 계산 계산 "."의 "를하지 않을 수도 있습니다" "모든이 있지만" 모든 계산은 튜링 기계의 계산 단지 (A 부분)이며, 인간의 마음에 의해 생산 된 모든 것은 단지 그 기계의 출력
뿐이다

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공부를 마치십시오. 컴퓨터 과학자와 수학자가 다른 방식으로 문제를 생각하고 접근한다는 것을 알게 될 것입니다. 그렇다면 당신의 대답이 있습니다.
Raphael

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통계가 비슷한 입장에 있다고 생각합니다. 가장 이론적 인 형태로는 수학의 한 가지이며, 적용되는 형태에서는 수학만으로 수학 이외의 문제를 해결하며 명확한 구분선이 없습니다.
RemcoGerlich

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IMO CS는보다 실용적이며 수학은 이론적 / 추상적입니다. CS에 대한 대부분의 연구는 실제적인 측면에 관심이 있거나 초점을 맞추고 있으며 많은 경우 뒤에 일부 회사의 직접적인 산업적 필요에 의해 주도되고 있다고 말합니다. 따라서 다른 사람들이했던 것처럼 CS는 일반적으로 수학 연구원들이하는 일을하지 않습니다.
xji

답변:


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이론적 인 컴퓨터 과학은 이론적 인 컴퓨터 과학자들이하는 것입니다. 수학은 수학자가하는 일입니다. 그 외에는 허용되는 정의가 없습니다. 이론적 컴퓨터 과학은 효율적인 계산 문제에 의해 영향을받는 (적어도 원래) 수학의 특정 가지 (또는 가지)라고 주장 할 수 있습니다.

수학의 많은 영역은 이론적 컴퓨터 과학이 아닙니다. 기능 분석, 범주 이론, 대수 기하학, 대수 숫자 이론 등이 있습니다. 그러나 때때로 이러한 영역은 이론적 인 컴퓨터 과학에 적용 됩니다. 이론적 인 컴퓨터 과학자들로 구성된 커뮤니티가 있다면 그것들의 일부는 이론적 인 컴퓨터 과학의 일부를 형성 할 수 있습니다.

다른 한편으로, 계산 이론 은 이론적 컴퓨터 과학 커뮤니티가 참고로 삼는 것에 따라 이론적 컴퓨터 과학의 일부일 필요는 없다. 이론적 인 컴퓨터 과학 (또는 적어도 "이론 A"라고 알려진 부분)은 전통적 으로 전혀 계산할 수있는 것이 아니라 효율적으로 계산할 수있는 것에 관한 것입니다.

많은 수학적 정리에는 계산 내용이 없으며 경우에 따라 정확하게 계산할 수 있습니다. 한 예로 OWA가 일반적으로 해결하기 어려운 Kawamura의 결과 입니다. 모든 수학적 증거가 건설적인 내용을 가지고 있다는 것은 사실이 아닙니다. 실제로, 본질적으로 비 구조적인 수학적 기법이 있습니다.

당신이 수학적 진술과 증거의 계산 내용에 관심이 있다면, 당신은 보길 원하는 것일 수도 반대 수학경계 연산 (때로는로 알려진 가능한 수학 또는 가능한 연산 ).


의견은 긴 토론을위한 것이 아닙니다. 이 대화는 채팅 으로 이동 되었습니다 .
Raphael

(이론적) 컴퓨터 과학의 많은 영역은 분명히 수학이 아닙니다 (수학자들이하는 것이 아니라는 의미에서).
Raphael

범주 이론은 이론적 인 컴퓨터 과학이 아닌가? 저의 대학에서는 그 과정이 순수하게 컴퓨터 공학과에서 강의되었습니다 (그러나 일부는 수학과에서도 연구되었습니다).
Pål GD

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화학은 화학 공학과 마찬가지로 컴퓨터 공학은 소프트웨어 공학입니다.

실제로, 대부분의 과학 분야에는 하나 이상의 공학 분야가 있습니다. 생물학은의 생명 공학, 유전 공학 등을 일으 킵니다. 물리학은 항공 우주 공학, 전자 공학 등을 일으 킵니다. 공학은 종종 하나 이상의 과학 분야에 의존하기 때문에 부분적으로 일대일로 대응할 수 없으며, 다양한 과학 분야가 실제로 뚜렷하지 않습니다.

수학과 컴퓨터 과학의 관계는 수학과 물리의 관계와 거의 동일합니다. 둘 다를 뒷받침하는 언어입니다. 이론적 인 컴퓨터 과학은 수학의 한 부분으로 생각할 수 있습니다. 그러나 이론 물리학은 ...


저는 컴퓨터 공학을 전공 한 모든 사람들이 "정말로"다른 일을했던 시절부터 시작되었습니다. 그들은 "실제로"엔지니어, 또는 "실제로"수학자, 또는 "실제로"언어 학자 또는 다른 어떤 사람이었습니다. 튜링은 당분간 정확했습니다.
가명

그것은 현재의 추세에서 수학자가되는 것이 좋은 프로그래머가 될 필요는 없다는 것을 의미합니까?
overexchange

수학에서 좋은 기초를 얻는 것은 화학 엔지니어 나 토목 엔지니어만큼 소프트웨어 엔지니어만큼이나 중요합니다.
가명

수학 당신이 말하는 소프트웨어 엔지니어, 좋은 접지, 당신은 고려할 것입니다 이러한 소프트웨어를 구축해야 할 때마다, 하나는 충분히 강한해야하며, 그 개념을 적용 할 수있을 수 있다는 것을, 수학에 충분한 주제로?
overexchange

질문으로 게시했다면 아마 "주요 의견 기반"으로 마감 될 것입니다. 필요한 수학의 양은 부분적으로 내가하는 일에 달려 있습니다.
Pseudonym

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한 마디로, 나는 구별되는 관심사가 계산 복잡성에 대한 관심이라고 말한다 .

수학에서는 가능성과 정확성에만 관심이 있습니다. TCS에서는 시간 복잡성, 근사 성, 공간 복잡성, I / O 복잡성 등의 측면에서 문제 뿐만 아니라 문제 의 계산상의 어려움 도 걱정 됩니다.

다른 규칙과 마찬가지로 어딘가에서 이상한 예외를 찾을 수는 있지만 전반적으로 꽤 정확한 것으로 보입니다.


이것은 컴퓨터 과학이 수학의 한 부분이되는 것을 방해하지 않습니다. CS가 맞지 않으면 "수학"에 대한 정의가 너무 좁습니다.
와일드 카드

@Wildcard : 컴퓨터 과학 수학의 한 분야가 아닙니다. 물리학도 마찬가지입니다. 사람들은 컴퓨터 과학자를 수학 자라고하지 않으며, 컴퓨터 과학자도 일반적으로 자신을 수학 자라고하지 않습니다. 도대체 어떤 사람들 은 통계 가 수학으로 간주 되는지 여부에 대해 논쟁을 벌입니다 . 나는 벌레의 깡통을 열려고 시도하지는 않을 것입니다. 그러나 이것들은 수학에 대한 나의 정의가 너무 좁지 않다는 것을 보여주기에 충분합니다. 의미 ...
user541686

받아 들여진 물리 법칙은 관찰, 가설, 실제 실험, 더 많은 관찰, 가설의 수정, 더 실제 실험, 더 많은 관찰, 가설이 "이론"의 상태로 발전하는 것 등에서 만 파생됩니다. CS는 공리에 기초한 정리 증명 (또는 알고리즘) 에 대한 정의의해 정의 된 공리로부터 진행됩니다 . 실세계의 관찰을 통한 무효화 나 실험을 통한 무효화의 대상이 아닙니다. 따라서 과학적 방법에 따른 과학이 아니라 수학 입니다.
와일드 카드


그럴 수 있지; 링크 주셔서 대단히 감사합니다. 내 정의와 Wikipedia의 관계를 명확하게 보는 것이 좋지만 용어 사이에 내 자신의 구별을 선호합니다. 기본적으로 내가 정의하는 과학 이이기 때문에 "공식적인 과학", "사회 과학" "... 우주에 대한 검증 설명과 예측"나는 포함 "자연 과학"하고 말 것 아닌 : 위키 백과처럼 사전, 하지를 테스트 가능. 마찬가지로, 나는 "수학"을 정의하여 CS를 포함한 이른바 "공식 과학"의 범위 내의 모든 것을 포함합니다.
와일드 카드

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수학은 정의와 그 결과에 대한 연구입니다. 구조와 패턴. 컴퓨터 과학은 일을 끝내는 예술과 과학입니다. 수학자는 그 뒤에있는 추상 구조를 이해하기 위해 문제를 연구합니다. 반면에 컴퓨터 과학자는 비슷한 문제를 해결하기위한 일반적인 접근 방법을 찾고 있습니다.

컴퓨터 과학의 일부 하위 분야는 수학과 겹칩니다. 다른 것들은 통계, 공학, 과학, 심지어 사회 과학에 더 가깝습니다.


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가명을 보완하면서 물리와 같은 컴퓨터 과학에는 순수한 수학에는없는 경험적 요소가 있다고 덧붙였습니다 .

물리학과는 달리, 컴퓨터 과학의 경험적 구성 요소는 시간과 공간과 관련이 있지만, 언어, 즉 사후에 관여합니다. 그것은 우리가 언어의 경험과 언어와 관련된 사고 과정의 수학적 측면 (과학자이기 때문에)을 공식화하는 데 관심이 있다는 것을 의미합니다. 철학적으로 말하면,이 정의는 대화의 시작일 뿐이지 만 도움이 될 것이라고 생각했습니다 (그래서 게시하기로 결정했습니다).

즉, 인접한 (또는 보완적인) 필드 사이의 경계는 절대적이지 않습니다. 과학은 우리의 학업 분류가 표현할 수있는 것보다 항상 훨씬 더 풍부하고 복잡합니다.


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Mehrdad와 그의 답변에 대한 대화에서 나의 대화에 이어 , 나는 내 자신의 답변을 제공해야한다고 느꼈다. 현대의 컴퓨터 과학자들 사이에 널리 퍼져있는 분류보다 더 넓은 해석을 인정하는이 질문에 대한 철학적 측면이 있습니다.

정확한 진술을 강조하려면 (강조 추가) :

나는 컴퓨터 과학 또는 이론적 컴퓨터 과학이 수학과 논리의 직접적인 분지 이며 또한 컴퓨터 과학 학위가 항상 수학 중심이어야한다는 견해를 가지고 있습니다. 내가 틀렸다면 정정 해주세요.

귀하의 분류는 Wikipedia 및 많은 현대 컴퓨터 과학자들에 동의하지 않지만 그것이 잘못 되었음을 의미 합니까? 반드시 그런 것은 아닙니다. Wikipedia 자체조차도 내가 공유 한 자신의 견해를 포함 하여이 주제에 대한 반대 견해를 인정합니다.


먼저 정의를 고려해 봅시다. (Emphasis가 추가됩니다.)이 발췌 각각은 Wikipedia에서 가져옵니다. 링크는 각 발췌의 첫 단어 나 구에 제공됩니다.

과학우주에 대한 테스트 가능한 설명과 예측 의 형태로 지식을 구축하고 조직하는 체계적인 기업입니다 .

현대 과학은 일반적으로 물질 우주를 연구하는 자연 과학으로 세분화됩니다. 사람과 사회를 연구하는 사회 과학; 논리와 수학을 공부하는 공식 과학. 공식적인 과학은 경험적 관찰에 의존하지 않기 때문에 종종 제외됩니다.

그리고 (다른 페이지에서) :

수학 (그리스어 μάθημα máthēma,“지식, 연구, 학습”)은 수량 (수), 구조, 공간 및 변화와 같은 주제에 대한 연구입니다. 수학자와 철학자들 사이에는 수학의 정확한 범위와 정의에 대한 다양한 견해가 있습니다.

수학자들은 패턴을 찾고 새로운 추측을 공식화하기 위해 패턴을 사용합니다. 수학자들은 수학적 증거에 의해 추측의 진실 또는 허위를 해결합니다.

...

오늘날 전문가들 사이에서도 수학의 정의에 대한 합의가 이루어지지 않습니다.

...

많은 철학자들은 수학이 실험적으로 반증 할 수 없으며 따라서 과학도 아니라고 믿는다 ....

그리고 지금 CS에 관해서 :

이론적 컴퓨터 과학 은 컴퓨팅의 보다 추상적이거나 수학적인 측면중점두고 계산 이론을 포함하는 일반적인 컴퓨터 과학 및 수학의 부분 또는 부분 집합입니다 .


에 따르면 "과학의 지점"에 Wikipedia 기사 :

다른 과학과 달리 형식 과학은 실제 세계의 관측에 기초한 이론의 타당성 (실험 지식)이 아니라 정의와 규칙에 기반한 형식 시스템의 속성과 관련이 있습니다.

거기에 분류는 이론적 컴퓨터 과학 을 수학과 함께 형식 과학의 한 가지로 지정합니다 .

그러나, 분명한 사실 주어진 수학이 더 일반적 정의를 인정하지 않았다 하지만 확실히는 것, 수학 (정식) 증거를 포함 하지 당신으로 "수학"의 정의의 범위 내에서 "공식적인 과학"분류에 모든 것을 포함하는 터무니없는 일을 할 것 같습니다.


내 자신의 정의 (분류)는 경험적 관찰에 의존하지 않는 상기 언급 된 이유로 "과학"의 범위에서 "공식 과학"을 배제한다.

또한, "수학"에 대한 저 자신의 정의에는 그 범위 내에 컴퓨터 과학을 포함한 소위 "형식 과학"전체가 포함됩니다.

제가이 용어들 사이에서 차별화 할 수있는 것은 과학 이 경험적 이라는 것입니다 . 수학 은 일차 가정으로부터의 추론에 기초합니다.

과학의 타당성은 관측의 정확성에 기초합니다.

응용 수학의 차 가정의 적용에 따라 달라집니다.


화학을 물리학으로 생각하십니까?
user541686

@Mehrdad, no : 물리학은 주로 에너지와 에너지 형태의 변화를 처리합니다. 화학은 주로 물질과 물질 형태의 변화를 다룹니다. 그들은 겹치는 부분 (응용 프로그램에서 유사성을)이있다. 그 질문이 b으로 의도 된 것인지 궁금합니다.
와일드 카드

무엇을 기다립니다? 내 대답 아래에서 당신은 CS가 어떻게 든 수학이나 관측이 아닌 공리를 기반으로하기 때문에 어떻게 든 수학이라고 주장 하면서이 모든 시간을 보내고 있었지만 이제는 화학에 대해 묻기 때문에 자신의 논리를 무시하고 화학은 에너지가 아니라 "주로 물질을 다루기"때문에 실제로 물리학이 아닌가? 분명히 CS는 계산을 다루는 반면 수학은 진실 / 논리 / 무엇을 다루는가? 왜 논리를 적용 할 수 없습니까? (당신도 틀렸다는 것을 염두에 두지 마십시오. 예를 들어 "물질 상태"는 화학 물질이 아닌 물리 물질입니다.)
user541686

물리와 화학은 실증 과학의 한 분야입니다. CS, 산술, 1 차 논리, 대수, 미적분학, 기하학, 그래프 이론, 삼각법, 관계 이론은 모두 수학의 가지입니다. 이들 중 다수는 물론 하위 브랜치를 포함한다; 예를 들어, 삼각은 구형 삼각을 포함합니다. CS에는 많은 하위 분기가 있습니다. 여전히 수학의 한 가지입니다. (또한 물리학에 스트레스를받는 이유를 모르겠습니다. "물리학"과 "과학"이 동의어라고 주장한 적이 없습니다.)
Wildcard

내가 주장 하지 않는 것은 여러 가지 수학 분야 사이에 단단하고 빠른 (단단한) 구분선이 있다는 것입니다. 또한 다양한 경험적 과학 분야 사이에 고정 된 구분선이 있다고 주장하지 않습니다. 이 입니다 때문에 수학과 과학 사이에 명확한 구분선은 접근 방식이 근본적으로 다르다. (수학은 정의에 의해 사실 인 가정으로부터 진행되고 과학은 경험적으로 진행됩니다.) 수학 의 주요 가정이 경험적 관찰과 일치한다면 과학 에도 적용될 수 있습니다 .
와일드 카드
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