science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Wat zijn de toepassingen van discrete wiskunde?

Discrete wiskunde is de studie van wiskunde beperkt tot de verzameling van gehele getallen. Hoewel de toepassingen van velden van continue wiskunde, zoals calculus en algebra, voor velen voor de hand liggen, kunnen de toepassingen van discrete wiskunde in het begin onduidelijk zijn. Desalniettemin vormt discrete wiskunde de basis van vele echte wetenschappelijke velden - vooral de computerwetenschap. De primaire technieken die worden geleerd in een discrete wiskundecursus kunnen op veel verschillende gebieden worden toegepast.

Discrete wiskunde in cryptografie

Het gebied van cryptografie, wat de studie is van het maken van beveiligingsstructuren en wachtwoorden voor computers en andere elektronische systemen, is volledig gebaseerd op discrete wiskunde. Dit komt deels omdat computers informatie verzenden in afzonderlijke - of afzonderlijke en onderscheiden - bits. Getaltheorie, een belangrijk onderdeel van discrete wiskunde, stelt cryptografen in staat om numerieke wachtwoorden te maken en te breken. Vanwege de hoeveelheid geld en de hoeveelheid vertrouwelijke informatie die hierbij betrokken is, moeten cryptografen eerst een stevige achtergrond hebben in de getaltheorie om te laten zien dat ze veilige wachtwoorden en versleutelingsmethoden kunnen bieden.

Relationele databases

Relationeel databases spelen een rol in bijna elke organisatie die medewerkers, klanten of bronnen moet bijhouden. Een relationele database verbindt de eigenschappen van een bepaald stuk informatie. In een database die klantinformatie bevat, staat het relationele aspect van deze database bijvoorbeeld toe dat het computersysteem weet hoe de naam, het adres, het telefoonnummer en andere relevante informatie van de cliënt moeten worden gekoppeld. Dit wordt allemaal gedaan door het discrete wiskundeconcept van sets. Sets laten toe informatie te groeperen en in volgorde te plaatsen. Aangezien elk stuk informatie en elke eigenschap die bij dat gegeven hoort, discreet is, vereist de organisatie van dergelijke informatie in een database afzonderlijke wiskundige methoden.

Toepassingen voor discrete wiskunde in logistiek

Logistiek is de studie van het organiseren van de stroom van informatie, goederen en diensten. Zonder discrete wiskunde zou logistiek niet bestaan. Dit komt omdat logistiek veel gebruik maakt van grafieken en grafentheorie, een subveld van discrete wiskunde. Grafiettheorie maakt complexe logistieke problemen eenvoudig te vereenvoudigen tot grafieken bestaande uit knooppunten en lijnen. Een wiskundige kan deze grafieken analyseren volgens de methoden van de grafentheorie om de beste routes voor verzending te bepalen of andere logistieke problemen op te lossen.

Computeralgoritmen

Algoritmen zijn de regels waarmee een computer werkt. Deze regels worden gecreëerd door de wetten van de discrete wiskunde. Een computerprogrammeur gebruikt discrete wiskunde om efficiënte algoritmen te ontwerpen. Dit ontwerp omvat het toepassen van discrete wiskunde om het aantal stappen te bepalen dat een algoritme moet voltooien, wat de snelheid van het algoritme impliceert. Vanwege discrete wiskundige toepassingen in algoritmen werken de computers van vandaag sneller dan ooit tevoren.