¿Por qué la universidad requiere cursos de matemática de alto nivel como requisitos previos para cursos de informática de nivel superior?

Teoría de números: la criptografía se basa en muchos teoremas que provienen de la teoría de números.

Cálculo:

  1. en un curso introductorio de algoritmos, debe poder resolver las recurrencias para analizar la complejidad temporal de los algoritmos recursivos
  2. en el aprendizaje automático, necesita comprender algoritmos como el descenso de gradiente o el método newton que se basan en un concepto básico de cálculo
  3. en algoritmos probabilísticos, utiliza muchos límites de probabilidad que involucran algún concepto que aprende en cálculo

Teoría de gráficos: solo por mencionar algunas áreas que involucran la teoría de gráficos

  1. Algoritmos: caminos más cortos (Dijkstra, Bellman-Ford), árbol de expansión mínima (Kruskal, Prim), coincidencias, PageRank, etc.
  2. Teoría de la complejidad: 3 colores, camarilla, conjunto independiente, etc.todos los problemas clásicos de NP-Complete
  3. Redes sociales: detección de comunidades, difusión de información, etc.

Acabo de tocar algunos temas básicos con los que cualquier estudiante de CS está familiarizado, pero Probabilidad, Álgebra lineal, Lógica, Análisis numérico, Ecuaciones diferenciales y muchos otros tienen su lugar en áreas específicas de CS.

Las matemáticas más altas, particularmente el álgebra, y la programación tienen muchas similitudes. En ambos casos, está manipulando valores “x”. Por ejemplo, si escribe software que agrega 2 números, puede representarlos como x e y:

deja respuesta = x + y;
imprimir respuesta;

No digo que todo el código se vea como álgebra, pero el álgebra te ayuda a acostumbrarte a manipular valores que son desconocidos en el momento en que los manipulas, lo cual es un concepto central para el desarrollo de software.

Es posible que haya notado lo que las computadoras pueden hacer en menos de un segundo que un equipo de personas que trabajan más duro y en su mejor momento no pueden lograr en un año. Claramente, una educación de ciencia ficción lo pone primero. Las imágenes funcionales y el análisis numérico del cómputo provienen de él, un día debe ser razonablemente entendido por la ciencia como lo es por el espíritu.

Porque la optimización es una gran parte de la informática.

Y las matemáticas son una gran parte de la optimización.

Ergo, las matemáticas son una gran parte de la informática.

QED

La matemática es uno de los fundamentos de la informática, por lo que es necesario contar con una buena formación en matemáticas para continuar sus estudios en este campo.