¿Cómo se relacionan la informática y la física? [cerrado]

No estoy seguro de si esta es una pregunta 'real', pero ¿cuál es la relación entre la física y la informática? Muchos físicos también son informáticos y viceversa. Mi profesor tiene un doctorado en física pero es informático. ¿Cuál es la relación? ¿Por qué es esto tan común?

Entonces, ¿por qué la gente vota para cerrar sin dejar un comentario?
justo, lo siento, voté para cerrar porque, de hecho, no creo que esta sea una "pregunta real". A pesar de las respuestas posiblemente útiles a continuación, esta pregunta es demasiado amplia.
Me parece que esto es más una pregunta sobre físicos que sobre física. Además, es muy amplio. Aún así, soy un poco ambivalente acerca de votar para cerrar; Me he abstenido hasta ahora porque es imposible retractarse de una votación reñida.
@David Zaslavsky: un voto para cerrar se desvanece después de algunos días si no aparecen suficientes votos para cerrar, y en caso de error, aún se puede votar para reabrir

Respuestas (6)

En primer lugar, la física tiende a proporcionar una muy buena base para las personas que pasan a estudiar problemas en otras áreas, lo que tal vez sea la razón por la que hay muchos cruces con las ciencias de la computación.

Sin embargo, también hay una serie de áreas en la interfaz de la informática y la física que atraen a personas de ambos lados:

  1. Hardware informático (que generalmente se basa en la física de los semiconductores).
  2. Simulaciones a gran escala
  3. Física de la computación (computación cuántica, computación reversible, etc.)
  4. Informática teórica, etc.

De estos, quizás el último (TCS) parece el más sorprendente. Sin embargo, en los últimos años, ha habido un éxito significativo en la aplicación de ideas de la termodinámica y la mecánica estadística a problemas de complejidad computacional. Un ejemplo de esto sería el algoritmo de recocido simulado que funciona muy bien para problemas de optimización, así como el trabajo realizado en transiciones de fase en 3SAT .

¿Qué pasa con lo contrario: aplicar ideas, conceptos y resultados de la informática a un problema físico? No me refiero a la simulación, sino a la comprensión conceptual del problema físico.

Creo que la razón principal por la que esto es tan común es que muchas personas que ahora tienen la edad de ser profesores titulares (50-60) estaban en la escuela de posgrado antes de que la mayoría de las universidades ofrecieran un doctorado. en informática. Entonces, en aquel entonces, las personas interesadas en la informática teórica obtenían su doctorado en Matemáticas, y las personas interesadas en la informática aplicada obtenían sus títulos en un campo de las ciencias naturales. Dado que la física ofrece las preguntas computacionalmente más fáciles de responder, particularmente con el poder computacional disponible en las décadas de 1950 y 1960, muchos científicos informáticos aplicados terminaron en programas de física. Cuando las escuelas comenzaron a ofrecer programas completos de licenciatura, maestría y doctorado en informática, estas personas volvieron a su primer amor. (Reuní la mayor parte de esto al hablar con un profesor de informática que tuve en la licenciatura que siguió exactamente el mismo camino que usted describe). Estoy bastante seguro de que hay muchos más doctorados en física en las cátedras de ciencias informáticas que viceversa (aunque Estoy seguro de que hay excepciones, y recibiré varios comentarios que lo señalen). Me doy cuenta de que hay mucha superposición entre los dos campos, pero si quiere saber la verdadera razón por la que hay tantosprofesores en CS de la física, esta es la razón.

De mi razonamiento y conocimiento de un profesor de CS que tiene un doctorado en astronomía:

  • Sobre todo, la respuesta depende de tu definición de lo que es un "científico informático".

    • ¿A qué te refieres con "científico informático"? ¿Alguien que investiga en un departamento de informática? ¿O tal vez la inteligencia artificial, el desarrollo de algoritmos o la computación en red para una empresa comercial?

    • ¿O te refieres a personas que estudian lo mismo que un científico informático "puro", pero en un entorno diferente (tal vez biología o física)?

  • La última parte es ambigua: probablemente quiera decir "¿Por qué es tan común esto [los doctorados en física que estudian ciencias de la computación]?", pero también podría significar "¿Por qué son tan comunes los profesores de ciencias de la computación con títulos en física?

    • El profesor de ciencias de la computación que mencioné anteriormente describió el aprendizaje del costo de los errores en un programa: Ellos (los estudiantes graduados de astronomía) escribirían un programa complejo, una simulación Fortran del núcleo del sol, y lo imprimirían en tarjetas perforadas. Luego llevarían la caja de zapatos con las tarjetas (¡todas en un orden específico!) al escritorio de la computadora, que estaba ubicado en un "búnker" debajo del edificio principal de la universidad. Quizás unos días más tarde, regresarían para recibir el resultado de su programa en cola. Si hubiera algún problema con la salida (tal vez se detuvo por un error, qué vergüenza), tendrían que revisar todo el programa para descubrir qué salió mal. Así, aprendieron a depurar meticulosamente su programa en papel (realmente la única manera, en ese momento, supongo, ya que solo podían usar el mainframe) y "

    • Sin embargo, este profesor (técnicamente un conferencista) "solo" enseña: Java de primer y segundo semestre, una clase de desarrollo web, un curso sobre construcción de computadoras (suspiro, creo que solías mantener tu construcción), y una introducción clase de bases de datos. Entonces, si estamos hablando de profesores (en términos generales), su experiencia probablemente determinará qué tipo de clases imparten.

En realidad, los cursos que terminas enseñando a menudo no dependen completamente de tu experiencia. Más a menudo se trata de qué cursos necesitan enseñanza cuando se une al departamento.
@JoeF Sí, pero me revisé y dije "probablemente"; No esperaría que un doctorado en física enseñara IA u otras materias especializadas, pero no soy un experto.
@JoeF Más claramente, lo que quise decir es que uno estaría limitado, hasta cierto punto, por los antecedentes de uno.
No estoy tan seguro de esto. No es particularmente difícil aprender los antecedentes de un curso de pregrado, incluso si no es particularmente en su área, siempre que tenga suficientes conocimientos de aritmética.

Tengo un M.Sc. en CS y un M.Sc. en Física (astro), según mi experiencia, las intersecciones suelen originarse en (al menos) dos áreas.

Primero, en muchos campos de la física, los experimentos y la simulación producen una gran cantidad de datos, p. SDSS (el conjunto de datos es muchos TB), Pan-Starrs (producirá TB/día) en astrofísica, grandes colisionadores como el LHC en física de partículas (que produce 1 PB/s ). Cuando se trata del almacenamiento y procesamiento de conjuntos de datos tan grandes, los físicos se involucran con CS y algunos de nosotros lo disfrutamos.

En segundo lugar, hay un campo llamado "sistemas complejos", como los vidrios giratorios o los mercados bursátiles, que se pueden modelar de manera efectiva en las computadoras, por lo que el programa de computadora se convierte en el experimento mismo. Los sistemas complejos son un campo emocionante para los físicos porque los sistemas bastante simples (por ejemplo, un péndulo) pueden producir un comportamiento muy complejo, son relativamente baratos de investigar (las PC son baratas, el software es gratuito) y se pueden encontrar en muchos campos de la física. .

Se puede hacer mucho modelado físico en programas de computadora. La física se basa en la creación de imágenes matemáticas de la forma en que funciona el universo. La física realmente se basa en la lógica que es parte integral de la informática.

Creo que esta publicación de blog lo resume muy bien cuando dice: "¡Sin algoritmos no habría física! La física se basa en la suposición fundamental de que podemos modelar el mundo usando algoritmos. La informática es la ciencia natural más fundamental".

Publicación de blog sobre Física e Informática

¡Bah! Los informáticos y su prepotencia. Por el mismo argumento (y su elección de semántica), la informática no podría existir sin las matemáticas, porque los algoritmos se basan en la aritmética; o, sin la física, la informática no podría existir, porque el universo sería un caos o no existiría.
En realidad, la física no se basa en algoritmos. Los algoritmos son demostrables. Las leyes naturales sólo pueden ser corroboradas por la observación.
Los físicos suelen utilizar ecuaciones matemáticas para modelar el mundo, no algoritmos. Esto no es lo mismo que los algoritmos y, de hecho, la existencia de un algoritmo para resolver estos sistemas de ecuaciones no es un requisito previo.
La física ha existido mucho antes de lo que hoy se llama Ciencias de la Computación.
La publicación de @JoeFitzsimons es excesiva, pero... El interés por la física u otras ciencias surge de una necesidad primordial de modelar el mundo circundante, para ser más efectivos en la supervivencia, lo que implica predecir eventos y posiblemente modificar su curso. Escribir ecuaciones sin resolverlas es en gran medida inútil en ese sentido. Resolver ecuaciones es un problema algorítmico. La palabra algoritmo proviene del nombre de un matemático persa que resolvía ecuaciones. Gran parte (¿la mayoría?) de las matemáticas es realmente constructiva, es decir, se basa en algoritmos. Disputar la preeminencia científica es, por supuesto, una tontería.

Muchas cosas son comunes.

  1. Los procesos físicos se pueden considerar como un cálculo.
  2. Ambos campos explotan las matemáticas de una manera muy interesante, por eso atraen a las mismas personas.