:: wikimiki.org ::
| Rekenaarwetenskap |
RekenaarwetenskapRekenaarwetenskap is die studie van berekening en inligtingverwerking, asook die implementering daarvan in inligtingstegnologie, in beide hardeware (apparatuur) en sagteware (programmatuur). In die praktyk omvat dit 'n wye aantal velde - van die abstrakte studie van algoritmes, en formele grammatikas tot meer konkrete onderwerpe soos programmeertale, bedryfstelsels, rekenaarnetwerke, databasisse en beheerstelsels. As 'n wetenskaplike dissipline, sluit dit aan by wiskunde, fisika en elektronika, maar verskil heelwat en is 'n disipline in eie reg.
Rekenaarwetenskaplikes bestudeer wat programme kan of nie kan doen nie (onderwerpe soos berekenbaarheid en kunsmatige intelligensie is ter sprake), hoe programme sekere take effektief kan doen, hoe programme verskillende tipes inligting moet stoor en terugkry, en hoe programme en mense met mekaar kommunikeer.
:Rekenaarwetenskap gaan net so veel oor rekenaars as wat sterrekunde oor teleskope gaan.
:: - toegeskryf aan Edsger Dijkstra
:Computer science is not as old as physics; it lags by a couple of hundred years. However, this does not mean that there is significantly less on the computer scientist's plate than on the physicist's: younger it may be, but it has had a far more intense upbringing!
:: - Richard Feynman
Die Church-Turing-stelling sê dat alle bekende algemene rekentoestelle in wese ekwivalent is in wat hulle doen, alhoewel hulle verskil wat tyd- en ruimtedoeltreffendheid betref. Meeste navorsing in rekenaarwetenskap het te doen met von Neumann-rekenaars of Turing-masjiene (rekenaars wat een klein, deterministiese taak op 'n slag doen). Hierdie modelle stem ooreen met meeste werklike rekenaars wat gebruik word vandag. Rekenaarwetenskaplikes bestudeer ook ander masjiene, soos paralelle- en kwantumrekenaars.
Rekenaarwetenskap het sy wortels in elektroniese ingenieurswese, wiskunde en linguistiek. In die laaste paar dekades van die 20ste eeu is rekenaarwetenskap begin erken as 'n dissipline in eie reg en het eie metodes en terminologie ontwikkel.
By universiteite is rekenaarwetenskap aanvanklik gedoseer vanuit die wiskundedepartemente, maar deesdae het meeste universiteite aparte departemente vir rekenaarwetenskap en/of informatika.
Die grootste eerbewys in rekenaarwetenskap is die Turing-toekenning.
Verwante terreine
Rekenaarwetenskap is na-verwant aan verskeie ander dissiplines. Hierdie dissiplines oorvleuel heelwat, alhoewel belangrike verskille bestaan.
- Inligtingswetenskap is die studie van data en inligting, hoe om dit te interpreteer, analiseer, stoor en oor te dra. Inligtingswetenskap het begin as die grondslag van die wetenskaplike analise van kommunikasie en databasisse.
- Programmering beklemtoon die ontwerp en skryf van programme in rekenaartale en vertaling na masjienkode.
- Sagteware-ingenieurswese beklemtoon bestuur van analise, ontwerp, bou en toets van programme.
- Inligtingstelsels is die toepassing van berekening om die aktiwiteite van 'n organisasie te ondersteun: werking, installering en onderhoud van die rekenaars, sagteware en data.
- Bestuursinligtingstelsels (BIS, en:MIS) is die subterrein van inligtingstelsels wat finansiële en personeelbestuur beklemtoon.
- Wiskunde deel baie tegnieke en onderwerpe met rekenaarwetenskap, maar is meer algemeen. In 'n sekere sin is rekenaarwetenskap die wiskunde van berekening.
- Rekenaar-ingenieurswese is die analise, ontwerp en bou van rekenaarhardeware.
- Inligtingsekerheid is die analise en implementering van inligtingstelselsekuriteit, insluitend kriptografie.
Vakgebiede van groot belang vir rekenaarwetenskap
Wiskundige fondasies
- Boolse algebra
- Diskrete wiskunde
- Grafiekteorie
- Inligtingsteorie
- Simboliese logika
- Waarskynlikheidsleer en Statistiek
Teoretiese rekenaarwetenskap
- Algoritmiese inligtingsteorie
- Berekenbaarheid
- Kriptografie
- Formele semantiek
- Teorie van berekening
- analise van algoritmes en probleme se kompleksiteit
- Logika's en die betekenis van programme
- Logika and formele tale
- Tiperingsteorie ?? (eng:Type theory)
Hardeware
(sien ook elektroniese ingenieurswese)
- Beheerstrukture en mikroprogrammering
- Geheuestrukture
- toeer/afvoer en datakommunikasie
- Logika-ontwerp
- Geïntegreerde stroombane
- BGSI-ontwerp (en: (Very-large-scale integration) VLSI-design)
- Werkverrigting en betroubaarheid
Rekenaarstelsel organisasie
(sien ook elektroniese ingenieurswese)
- Rekenaarargitektuur
- Rekenaarnetwerke
- Verspreide verwerking
- Werkverrigting van stelsels
- Rekenaarstelsel-implementering
Sagteware
- Rekenaarprogrammering en tegnieke
- Parallele programmering
- Programspesifisering
- Programverifikasie ?? (en:Program verification)
- Sagteware-ingenieurswese
- Sagteware-optimering
- Sagteware-meting ?? (en:Software metrics)
- Sagtewarekonfigurasiebestuur ?? (en:Software Configuration Management)
- Gestruktureerde programmering
- Objek oriëntasie
- Ontwerpspatrone ?? (en:Design patterns)
- Vrye sagteware (en:Free software) en Oopbronsagteware
- Programmeertale
- Bedryfstelsels
- Vertalers
- Leksikale ontleding
- Sintaktiese ontleding
- Semantiese ontleding
Data en inligtingstelsels
- Datastrukture
- Datavoorstelling
- Data-enkripsie
- Datasamepersing
- Ingligtingsteorie
- Lêers
- Lêerformate
- Inligtingstelsels
- Databasisse
- Inligtingberging en verkreiging
- Inligtingkoppelvlakke en voorstelling
Metodologië
- Simboliese en algabraïse manipulasie
- Kunsmatige intelligensie
- Rekenaargrafika
- Beeldverwerking en rekenaar-sig (en: computer vision)
- Patroonherkenning
- Handskrifherkenning
- Spraakherkenning
- Simulasie en Modelering
- Dokument- en teksverwerking
- Digitale seinverwerking
Rekenaartoepassings
- Administratiewe dataverwerking
- Wiskundige sagteware
- Numeriese analise
- Geoutomatiseerde stelling-bewyse (en:Automated theorem proving)
- Rekenaralgebra
- Fisiese wetenskappe en Ingenieurswese
- Berekenings-chemie
- Berekeningsfisika
- Lewens- en Mediese wetenskap
- Bio-informatika
- Berekeningsbiologie
- Mediese informatika
- Sosiale en gedragswetenskappe
- Geesteswetenskappe
- Rekenaargesteunde ingenieurswese
- Robotika
- Mens-rekanaar-interaksie
- Spraaksintese
- Bruikbaarheids-ingenieurswese
Rekenaarmilieu
- Rekenaarindustrie
- Geskiedenis van rekenaarhardeware
- Rekenaars en opvoeding
- Rekenaars en gemeenskap
- Rekenaargesteunde samewerking
- Regsaspekte van rekenaars
- Bestuur van rekenaar- en inligtingstelsels
- ??(en:Personal computing)
- Rekenaar- en inligtingsekerheid
Geskiedenis
- Rekenaargeskiedenis
Rekenaarwetenskap-pioniers
- Charles Babbage
- John Backus, uitvinder van FORTRAN, die eerste praktiese hoë-vlakprogrammeertaal en die Backus-Naur-vorm om formele taak-sintaks mee te beskryf.
- James W. Cooley en John W. Tukey vir die Fast Fourier Transform en die impak op wetenskaplike navorsing.
- Ole-Johan Dahl en Kristen Nygaard, uitvinders van die proto-objek-georiënteerde taal SIMULA.
- Edsger Dijkstra vir algoritmes, Goto considered harmful, nougesetheid en pedagogiek.
- Admiraal Grace Murray Hopper vir pionierswerk in die 1940s, een van die eerstes wat die noodsaaklikheid van hoërvlak programmeertale herken. Sy skryf die eerste vertaler. Haar idees beïnloed die COBOL-taal grootliks.
- Kenneth Iverson, uitvinder van APL, vir sy bydrae tot interaktiewe programme. ??(en:interactive computing)
- William Kahan vir die IEEE-dryfpunt-standaard. (eerder by hardeware-ingenieurswese?)
- Donald Knuth vir die The Art of Computer Programming-reeks.
- Ada Lovelace, beroemd as die wêreld se eerste rekenaarprogrammeerder.
- John von Neumann vir die ontwerp van die von Neumann-argitektuur waarop meeste hedendaagse rekenaars gebasseer is.
- Claude E. Shannon vir inligtingsteorie.
- Alan Turing vir berekenbaarheidsleer, en het die Pilot ACE ontwerp
- James H. Wilkinson vir die tegniek van "backward error analysis" en vooruitgang in die gebied van matriksberekeninge. Wilkenson was ook 'n belangrike rolspeler in die ontwikkeling van die Pilot ACE, die eerste Britse rekenaar, in die laat 1940s.
- Konrad Zuse, bouer van 'n binêre rekenaar in die 1930s, waarvoor hy na bewering 'n teoretiese hoëvlak programmeertaal, Plankalkül ontwerp het.
Sien ook die lys van rekenaarwetenskaplikes vir nog vername persone.
Sien ook
- Internet
- Multimedia
- Oorsprong van rekenaarterme (Engels)
Eksterne skakels
- [http://catb.org/jargon/ Die "Jargon-lêer"]
- [http://www.mills.edu/ACAD_INFO/MCS/SPERTUS/Gender/gender.html Women and Computer Science deur Ellen Spertus]
Bron
Hierdie artikel is grootendeels 'n vertaling van die ooreenstemmende Engelse artikel in die Engelse wikipedia.
Kategorie:Rekenaarwetenskap
ja:情報工学
ko:컴퓨터 과학
simple:Computer science
th:วิทยาการคอมพิวเตอร์
InligtingstegnologieInligtingstegnologie (IT) of inligtings- en kommunikasietegnologie (IKT) (of in Engels: ICT) is die gebruik van tegnologiese komponente wat nodig is om inligtingsprosesseering moontlik te maak. In besonder is dit die gebruik van elektroniese rekenaars en rekenaarsagteware om data te stoor, herroep, verwerk, stuur, ontvang en beskerm vanaf enige plek ter enige tyd.
Verwante onderwerpe:
- Ondernemingsargitektuur
- Rekenaarwetenskap
- Inligtingswetenskap
- Data sekuriteit
- Internet
- Patroonherkenning
- Databestuur
- Dataverwerking
- Metadata
- Stoor van data
- Databasise
- Data netwerke
- Kriptografie
- Kunsmatige intelligensie
- en baie meer...
ja:情報技術
ko:정보통신기술
ms:Teknologi maklumat
th:เทคโนโลยีสารสนเทศ
HardewareRekenaarhardeware (ook soms apparatuur genoem, teenoor sagteware of programmatuur) behels die tasbare komponente waaruit 'n rekenaar bestaan. Die onderskeid tussen hardeware en sagteware is soms onduidelik, byvoorbeeld in die geval van fermware.
Sekere komponente kom in meeste rekenaars voor: verwerker, geheue, kommunikasiebus(se), toevoer- en afvoertoestelle.
Persoonlike rekenaar
Persoonlike rekenaars bevat gewoonlik ten minste die volgende hardeware:
- Monitor (skerm)
- Sleutelbord
- Muis
- Kas
- Hardeskyf
- CD- en/of DVD-aandrywer
- Geheue
- Moederbord
- Verwerker
- Grafikakaart
- Klankkaart
- Netwerkkaart en/of modem
Kategorie:Rekenaar
ja:ハードウェア
ko:컴퓨터 하드웨어
ms:Perkakasan komputer
simple:Hardware
th:อุปกรณ์คอมพิวเตอร์
SagtewareSagteware (ook programmatuur genoem, teenoor "apparatuur" of "hardeware") is 'n generiese begrip vir 'n georganiseerde groep(e) kode wat instruksies verteenwoordig wat uitgevoer word deur 'n rekenaar. Sagteware word gewoonlik eers geskryf as bronkode, en dan verwerk na binêre formaat wat spesifiek is aan die verwerker of omgewing waarin die kode uitgevoer word.
Sagteware word gewoonlik verdeel in twee hoofkategorieë: stelselsagteware wat die basiese nie-taak-spesifieke funksies van die rekenaar verskaf, en toepassingsagteware wat gebruik word om spesifieke gebruiker-verwante take uit te voer.
Die begrip is die eerste keer in hierdie konteks gebruik deur John W. Tukey in 1957.
Stelselsagteware
Stelselsagteware is verantwoordelik vir die beheer, integrasie en bestuur van die individuele hardewarekomponente van 'n rekenaarstelsel so dat ander sagteware en die gebruikers van die stelsel dit sien as 'n funksionele eenheid sonder om besorgd hoef te wees oor die lae-vlak details soos byvoorbeeld die verskuiwing van data vanaf die geheue na die hardeskyf, of die vertoon daarvan op die skerm.
Stelselsagteware bestaan uit dinge soos 'n bedryfstelsel en 'n aantal fundamentele nutsprogramme, soos programme wat lêers manipuleer, stelseladministrasie verrig en wat hardeware- en netwerkkonfigurasie doen.
Toepassingsagteware
Toepassingsagteware word gebruik om ander take, buiten die bestuur van die rekenaarstelsel, uit te voer. Toepassingsagteware kan bestaan uit 'n enkele program, byvoorbeeld 'n teksredigeerder; 'n aantal programme (gewoonlik genoem 'n sagteware pakket wat saam werk om 'n taak uit te voer, byvoorbeeld 'n sigblad; 'n groter versameling (of suite) van onafhanklike programme wat vir verwante take gebruik word soos byvoorbeeld 'n kantoorproduktiwiteit-suite wat bestaan uit 'n woordverwerker, sigblad, ens.
Sagtewareontwikkeling
Sagteware word amper altyd ontwikkel met behulp van een of meer programeertale. Verskeie nutsprogramme word moontlik gebruik in die proses:
- 'n teksredigeerder of 'n geïntegreerde ontwikkelingsomgewing
- vertalers of interpreteerders
- ontfoutingsprogramme
Verwante artikels
- Verwerking
- Rekenaarwetenskap
- Rekenaarprogrammering
- Sagteware ingenieurswese
- Algoritme
Kategorie:Rekenaar
ja:ソフトウェア
ko:소프트웨어
simple:Software
th:ซอฟต์แวร์
Algoritme'n Algoritme is 'n eindige stel instruksies wat 'n sekere taak uitvoer. Die instruksies kan die toestand van 'n stelsel verander vanaf die oorspronklike toestand, na 'n voorspelbare eindtoestand. Algoritmes kan gewoonlik geïmplementeer word met 'n rekenaarprogram, en word dus gereeld geassosieer met rekenaarwetenskap, alhoewel algoritmes ook gebruik word om oplossings vir probleme te beskryf sonder dat rekenaars betrokke is.
Belangrike konsepte by algoritmes is onder andere:
- Sekwensie (die opeenvolging van instruksies)
- Herhaling
- Keuse (voorwaardelike uitvoer van instruksies)
Algoritmes moet nie verwar word met rekenaarprogramme nie. 'n Algoritme beskryf die oplossing vir 'n probleem, terwyl 'n rekenaarprogram die implementasie van die oplossing is in een of ander programmeertaal.
Sien ook
- Vloeikaart
- Datastruktuur
Category:Rekenaarwetenskap
ja:アルゴリズム
ko:알고리즘
th:อัลกอริทึม
Programmeringstaal'n Programmeertaal is 'n sistematiese metode waarmee mense berekenings kan beskryf vir mense of rekenaars. Programmeertale bestaan omdat ander vorme van uitdrukking, soos natuurlike tale, nie baie geskik is om berekening mee te beskryf nie. Berekeninge wat in programmeertale uitgedruk word, word programme genoem en die opstel van 'n program word programmering genoem.
Om 'n program te kan uitvoer op 'n rekenaar, kan dit vertaal word na 'n uitvoerbare program, of dit kan geïnterpreteer word. Programmeertale word ook soms beskryf volgens die mate waartoe dit hoëvlak en/of laevlak opdragte en konstrukte behartig.
Die sintaks en grammatika van 'n programmeertaal word gewoonlik streng uiteengesit, sodat dit
nie dubbelsinnig is vir 'n vertaler of interpreteerder nie.
Sien ook
- Lys van programmeertale
- Die artikel hier (Engels) is onder oorweging om die amptelike engelse artikel te vervang.
Kategorie:Rekenaarwetenskap
ja:プログラミング言語
Databasis'n Databasis is 'n versameling inligting met 'n vasgestelde struktuur wat data genoem word. Alhoewel enige versameling inligting 'n databasis genoem kan word, is die term ontwikkel om spesifiek na 'n gerekenariseerde struktuur te verwys.
Beskrywing
Die sagteware wat gebruik word om 'n databasis in stand te hou word gewoonlik 'n Databasisbestuurstelsel (DBBS) genoem. 'n Databasisstelsel kan op verskillende wyses saamgestel word. Programme wat klein databassise vir 'n enkele gebruiker op 'n persoonlike rekenaar kan huisves, is volop. In groter databassise, en waar daar meer gebruikers betrokke is, word daar gewoonlik van 'n aantal programme gebruik gemaak, wat gewoonlik 'n kliënt-bediener model volg.
Die kliënt gedeelte word gebruik vir die invordering van data, om navrae (queries) oor die inligting in die databasis uit te voer, en verslaggewing. Die bediener is die stel programme wat beheer uitoefen oor hoe die data gestoor word en reageer ook op versoeke van die kliënte.
Agtergrond
Charles Bachman was 'n baanbreker op die veld van moderne databasise. Hy was sentraal in die opkoms van die netwerkmodel (ontwikkel deur CODASYL) en die hierargiese model gedurende die 1960's. Hierdie databasismodelle het lank gewildheid geniet voordat hulle die knie moes buig voor die relasionele model wat in 1970 deur E.F. Codd voorgestel is. Die relasionele model maak dit moontlik om 'n databasis apart te implementeer en bestuur van die interaktiewe programme waarmee gebruikers inligting in die databasis ontrek, byvoeg of wysig. 'n Ander databasismodel wat baie aandag geniet is die objek ge-oriënteerde model.
Diensgeoriënteerde integrasie
Met die ontwikkeling van diensgeoriënteerde argitektuur word data deur middel van XML-dokumente vervoer tussen verskillende toepassings. Die onderliggende struktuur van 'n relasionele databasis verskil noemenswaardig van 'n XML-gebasseerde struktuur. Verskeie metodes word gebruik om die twee strukture te versoen in 'n diensgeoriënteerde argitektuur.
Sien ook
- Rekenaarwetenskap
- Objek-georiënteerde programmering
- Data-argitektuur
ja:データベース
ko:데이터베이스
th:ฐานข้อมูล
WiskundeWiskunde word algemeen gedefinieer as die studie van patrone in strukture, verandering en ruimte; meer informeel gestel, kan 'n mens sê dat dit die studie van ‚getalle en syfers’ is. Uit die formele oogpunt gesien is dit die ondersoek van aksiomaties gedefinieerde abstrakte strukture deur gebruik te maak van simboliese logika en wiskundige notasie; ander uitgangspunte word in die Filosofie van wiskunde bespreek. Wiskunde kan gesien word as 'n eenvoudige uitbreiding van gesproke en geskrewe tale, met 'n uiters presies gedefinieerde woordeskat en taalstruktuur met die doelwit om fisiese en konsepsuele vergelykings te ondersoek.
Alhoewel wiskunde self nie gewoonlik beskou word as 'n natuurwetenskap nie, het die spesifieke strukture wat deur wiskundiges ondersoek word dikwels hulle oorsprong in die natuurwetenskappe en meer algemeen in fisika. Wiskundiges definieer en ondersoek egter ook strukture wat suiwer van interne belang tot wiskunde as vakgebied is, omdat die strukture sodoende verkry, 'n verenigde veralgemening vir verskeie vertakkinge kan verskaf of 'n nuttige gereedskap kan wees vir algemene berekeninge. Laastens bestudeer baie wiskundiges gebiede vir suiwer estetiese redes en beskou hulle wiskunde as 'n kunsvorm eerder as 'n praktiese of toegepaste wetenskap. Einstein het na die vak verwys as die ‚Koningin van die Wetenskappe’ in sy boek ‚Ideas and Opinions’.
Oorsig en geskiedenis van wiskunde
Sien die artikel oor die geskiedenis van wiskunde vir besonderhede.
Die woord ‚wiskunde’ is die selfde as die Nederlandse woord vir die vak en het sy oorsprong uit die term wisconst (kuns van die gewisse of sekere) wat Simon Stevin in die 17de eeu aan die vakgebied toegeken het.
Die hoofvertakkinge van wiskunde het ontstaan uit die behoefte om berekeninge in die handel te doen om landmeting te doen en om sterrekundige gebeure te voorspel.
Die studie van struktuur begin met getalle, eerstens met die bekende natuurlike getalle en heelgetalle en hul rekenkundige bewerkings, wat beskryf word in elementêre algebra. Die besondere eienskappe van heelgetalle word bestudeer in getalteorie. Die ondersoek na metodes om vergelykings op te los lei tot die veld van abstrakte algebra, wat onder andere die ring (wiskunde)- en veld (wiskunde)strukture bestudeer wat die algemene eienskappe van die bekende getalle beskryf. Die fisies belangrike begrip van vektore word veralgemeen na vektorruimtes en bestudeer deur linêere algebra wat tot die twee vertakkinge van struktuur en ruimte behoort.
Die studie van ruimte vind sy oorsprong in meetkunde, eerstens in Euklidiese meetkunde en driehoeksmeting van die bekende driedimensionele ruimte en later dan ook veralgemeen deur nie-Euklidiese meetkunde wat 'n sentrale rol speel in algemene relatiwiteit. Baie ou vraagstukke rondom maatstaf en kompas konstruksie is finaal beantwoord deur Galois se teorie. Die moderne velde van differensiaalmeetkunde en algebrïese meetkunde veralgemeen meetkunde in verskillende rigtings: Differensiaalmeetkunde beklemtoon die begrippe van funksies, veselbondels, afgeleides, gladde funksies en rigting, terwyl algebraïse meetkunde meetkundige voorwerpe beskryf as stelle oplossings vir polinomiaalvergelykings. Groepteorie ondersoek die begrip van simmetrie op 'n abstrakte wyse en verskaf 'n skakel tussen die studies van ruimte en struktuur. Topologie verbind die stuide van ruimte en die studie van verandering deur op die begrip van kontinuiteit te fokus.
Die verstaan en beskrywing van die verandering in meetbare hoeveelhede is die algemene trant van die natuurwetenskappe, en analise (wiskunde) is ontwikkel as nuttige gereedskap om dit te doen. Die sentrale begrip wat gebruik word om 'n veranderende veranderlike te beskryf is die begrip van 'n funksie. Baie probleme lei natuurlik tot verbande tussen 'n hoeveelheid en sy tempo van verandering en die metodes om hierdie probleme op te los word bestudeer in die veld van differensiaalvergelykings. Die getalle wat gebruik word om kontinue hoeveelhede voor te stel is die reële getalle en die gedetaïlleerde studie van hulle eienskappe en die eienskappe van reëlwaarde funksies staan bekend as reële analise. Vir verskeie redes is dit gerieflik om komplekse getalle te skep en die studie van hierdie getalle word komplekanalise genoem. Funksionele analise fokus op die (tipies beperkte dimensionele) ruimtes van funksies, wat die grondslag vorm van kwantum meganika en vele ander vertakkinge. Baie natuurverskynsels kan beskryf word deur dinamiese stelsels en chaosteorie wat gemoeid is met die feit dat baie van hierdie stelsels onvoorspelbare dog bepaalbare eienskappe vertoon.
In 'n poging om die grondslag van wiskunde te helder te maak en te ondersoek is die velde van versamelingsleer, wiskundige logika en modelteorie ontwikkel.
Toe rekenaars vir die eerste keer bedink is, is verskeie noodsaaklike teoretiese begrippe gevorm deur wiskundiges, wat gelei het tot die velde van berekenbaarheidsteorie, kompleksiteitsteorie, inligtingsteorie en algoritmiese inligtingsteorie. Baie van hierdie vraagstukke word nou ondersoek in teoretiese rekenaarwetenskap. Diskrete wiskunde is die algemene naam vir die vertakkinge van wiskunde wat nuttig is in rekenaarwetenskap.
'n Belangrike veld in toegepaste wiskunde is statistiek wat waarskynlikheidsteorie as hulpmiddel gebruik en maak dit moontlik om verskynsels te beskryf, te analiseer en te voorspel en word deur alle wetenskappe gebruik. Numeriese analise ondersoek die metodes waarmee verskeie wiskundige probleme doeltreffend op rekenaars opgelos kan word en neem afrondingsfoute in ag.
Onderwerpe in wiskunde
'n Alfabetiese en onderverdeelde lys van wiskundige onderwerpe is beskikbaar. Die volgende lys van ondervertakkings en onderwerpe is een organisatoriese oorsig van wiskunde.
Hoeveelhede
Oor die algemeen stel hierdie onderwerpe en idees uitdruklike metings en groottes van getalle of versamelings, of maniere om sulke mates te vind voor.
:Getal – Natuurlike getal – Pi – Heelgetalle – Rasionele getalle – Reële getalle – Komplekse getalle – Hiperkomplekse getalle – Kwarternêre – Oktoniese – Sedeniese – Hiperreële getalle – Surreële getalle – Ordinale getalle – kardinale getalle – p-adiese getalle – Heelgetalreekse – Wiskundige konstantes – Syfername – Oneindigheid – Basis
Verandering
Hierdie onderwerpe verskaf maniere om verandering in wiskundige funksies en veranderinge tussen getalle te meet.
:Rekenkunde – Analise – Vektoranalise – Analise – Differensiaalvergelykings – Dinamiese stelsels en chaosteorie – Lys van funksies
Struktuur
Hierdie vertakkinge van wiskunde meet die grootte en simmetrie van getalle en verskeie konstruksies.
:Abstrakte algebra – Getalteorie – Algebraïse meetkunde – Groepteorie – Monoïde – Analise – Topologie – Linêere algebra – Grafiekteorie – Universele algebra – Kategorie teorie – Ordeningsteorie
Ruimte
Hierdie onderwerpe neig tot 'n meer visuele aanslag as die ander wiskundige onderwerpe te neem.
:Topologie – Meetkunde – Driehoeksmeting – Algebraïse meetkunde – Differensiaalmeetkunde – Differensiaaltopologie – Algebraïse topologie – Linêere algebra – Fraktaalmeetkunde
Diskrete wiskunde
Onderwerpe in diskrete wiskunde is gemoeid met die vertakkinge van wiskunde met voorwerpe wat slegs spesifieke, onderskeibare waardes kan aanneem.
:Kombinatorika – Naïwe versamelingsteorie – Waarskynlikheid – Teorie van berekenbaarheid – Eindige wiskunde – Kriptografie – Grafiekteorie – Spelteorie – Kriptologie
Toegepaste wiskunde
Velde in toegepaste wiskunde pas wiskundige kennis op die werklike wêreld toe.
:Meganika – Numeriese analise – Optimisasie – Waarskynlikheid – Statistiek – Finansiële wiskunde
Beroemde stellings en vermoedes
Hierdie stellings het beide wiskundiges en nie-wiskundiges al geinterresseer.
:Teorie van Pythagoras – Fermat se laaste stelling – Goldbach se vermoede – Tweelingpriem-vermoede – Gödel se onvolledigheidstellings – Poincaré-vermoede – Cantor se diagonaalargument – Vierkleur-stelling – Zorn se lemma – Euler se identiteit – Scholz-vermoede – Church-Turing-veronderstelling
Belangrike stellings en vermoedes
Hierdie stellings en vermoedes het die voorkoms van wiskunde in die geskiedenis verander.
:Riemann-vermoede – Kontinuumvermoede – P=NP – Pythagoras se teorie – Sentrale limiet-stelling – Fundamentele stelling van analise – Fundamentele stelling van algebra – Fundamentele stelling van rekenkunde – Fundamentele stelling van projeksiemeetkunde – klassifikasie stelling van vlakke – Gauss-Bonnet stelling
Grondbeginsels en metodes
Hierdie onderwerpe behels die benadering to wiskunde en beïnvloed die manier waarop wiskundiges hul vak bestudeer.
:Filosofie van Wiskunde – Wiskundige intuïsie – Wiskundige konstruktivisme – Grondbeginsels van Wiskunde – Versamelingsteorie – Simboliese logika – Modelteorie – Kategorieteorie – Logika – Truwaartse Wiskunde – Tabel van wiskundige simbole
Geskiedenis en die wêreld van wiskundiges
:Geskiedenis van Wiskunde – Wiskundige tydlyn – Wiskundiges – Fields medalje – Abelprys – Millenniumprys probleme – Internasionale Wiskundige Vereniging – Wiskunde kompetisies – Laterale denke – Wiskundige vermoeëns en geslagsaangeleenthede
Wiskunde en ander vakgebiede
:Wiskunde en argitektuur – Wiskunde en opvoeding – Wiskunde van musiekskale
Wiskundige toevallighede
:Lys van wiskundige toevallighede
Wiskundige gereedskap
Oud:
- Abakus
- Napier' se bene, Skuifliniaal
- Maatstok en Kompas
- Hoofrekene
Nuut:
- Sakrekenaar en rekenaars
- Programmeringstale
- Rekenaar algebra stelsels (lys)
- Internet snelskrif notasie
- statistiese analise sagteware
- SPSS
- SAS
- [http://www.r-project.org R]
Aanhalings
Met verwysing tot die aksiomatiese metode, waar sekere eienskappe van 'n (andersins onbekende) struktuur aanvaar word en die gevolge daarvan dan logies afgelei word, het Bertrand Russell gesê:
:Wiskunde mag gedefinieer word as die vak waar ons nooit weet waaroor ons praat nie, of weet dat wat ons sê waar is nie.
Dit mag verduidelik waarom John Von Neumann eenkeer gesê het:
:In wiskunde verstaan jy nie dinge nie. Jy raak net gewoond aan hulle.
Oor die skoonheid van Wiskunde het Bertrand Russell in sy Study of Mathematics gesê:
:Wiskunde met reg beskou, besit nie net die waarheid nie maar 'n opperste skoonheid \u2013 'n skoonheid koud en hard soos die van 'n beeld, sonder om ag te slaan op ons swakker natuur, sonder die prag van skilder of musiek, dog met verhewe suiwerheid en in staat tot 'n streng volmaaktheid soos slegs die beste kuns kan toon. Die ware gees van blydskap, van vervoering, die gewaarwording van meer te wees as net 'n mens, wat die toetsteen vir die hoogste uitnemendheid is, is te vinde in wiskunde so seker as wat dit in digkuns gevind kan word.
Met die toelig van die simmetrie tussen die kreatiewe en logiese aspekte van wiskunde het W.S. Anglin in Mathematics and History opgemerk:
:Wiskunde is nie 'n versigtige mars op 'n goed skoongeveegde hoofpad nie, maar 'n reis na 'n vreemde wildernis, waar die ontdekkingsreisigers dikwels verlore raak. Deeglikheid moet vir die historikus 'n sein wees dat die kaarte getrek is en dat die ware ontdekkers elders heen is.
Wiskunde is nie ...
Wiskunde is nie numerologie nie. Alhoewel numerologie modulêre rekenkunde gebruik om name en datums af te breek na enkelsyfer getalle, ken numerologie arbitrêre emosies en eienskappe aan getale toe sonder om die toekenning op 'n logiese manier te bewys. Wiskunde is gemoeid met die bewys of weerlegging van idees op 'n logiese manier, en numerologie is nie. Die interaksies tussen die arbitrêr toegewyste emosies van die getalle word op voorgevoel beraam eerder as om dit op 'n nougesette manier te bereken.
Wiskunde is nie rekeningkunde nie. Alhoewel rekenkundige bewerkings noodsaaklik is om die werk van 'n rekenmeester te doen, is hulle hoofsaaklik besorgd met die bewys dat die berekeninge waar en korrek gedoen is deur 'n dubbele nagaan stelsel te gebruik. Die bewys of weerlegging van vermoedes is baie belangrik vir wiskundiges, maar nie soseer vir rekenmeesters nie. Vooruitgang in abstrakte wiskunde is van weinig waarde vir rekeningkunde, as die ontdekkings nie toegepas kan word om die doeltreffend van boekhouding te verbeter nie.
Wiskunde is nie fisika nie, ten spyte van die aantal historiese en filosofiese verbande tussen die twee vakgebiede.
Bibliografie
- Courant, R. and H. Robbins, What Is Mathematics? (1941);
- Davis, Philip J. and Hersh, Reuben, The Mathematical Experience. Birkhäuser, Boston, Mass., 1980. 'n Sagkunse bekendstelling tot die wêreld van wiskunde.
- Gullberg, Jan, Mathematics--From the Birth of Numbers. W.W. Norton, 1996. 'n Ensiklopediese oorsig van wiskunde aangebied in duidelik, eenvoudige taal.
- Hazewinkel, Michiel (ed.), Encyclopaedia of Mathematics. Kluwer Academic Publishers 2000. 'n Vertaalde en uitgebreide weergawe van 'n Sowjet wiskunde ensiklopedie, in tien (duur) volumes, die volledigste en gesaghebbende werk beskikbaar. Ook in sagteband en op Kompakskyf beskikbaar.
- Kline, M., Mathematical Thought from Ancient to Modern Times (1973);
Eksterne skakels
- [http://www.scienceforums.net: 'n gespreksforum vir wiskunde, wetenskap, tegnologie en fisika ]
- Rusin, Dave: [http://www.math-atlas.org/ The Mathematical Atlas]. 'n Begeleide toer deur verskeie vertakkings van moderne wiskunde.
- 'n Wiskundige tesourus onderhou deur die [http://nrich.maths.org/ NRICH] projek by die Universiteit van Cambridge (VK), [http://thesaurus.maths.org/ Connecting Mathematics]
- Weisstein, Eric et al.: [http://www.mathworld.com/ MathWorld: World of Mathematics]. 'n Aanlyn ensiklopedie van wiskunde wat op klassieke wiskunde fokus.
- [http://planetmath.org/ Planet Math]. 'n Aanlyn-ensiklopedie vir die wiskunde in aanbou, met fokus op die moderne wiskunde. Die GFDL word gebruik, wat die uitruil van artikels met Wikipedia moontlik maak. Gebruik die kodetaal TeX.
- Stefanov, Alexandre: [http://us.geocities.com/alex_stef/mylist.html Textbooks in Mathematics]. 'n Lys gratis aanlyn handboeke en klasnotas vir Wiskunde.
- Bogomolny, Alexander: [http://www.cut-the-knot.org/ Interactive Mathematics Miscellany and Puzzles]. 'n Groot versameling artikels oor verskeie wiskundige onderwerpe met meer as 400 daarvan geïllustreer met Java applets.
- [http://www.mathforge.net/ Mathforge]. 'n Nuusbrief met onderwerpe wat wissel van gewilde wiskunde, fisika en rekenaarwetenskap tot opvoeding.
- [http://metamath.org/ Metamath]. 'n Werf en taal wat wiskunde formuleer vanaf sy grondbeginsels.
Kategorie:Wiskunde
als:Mathématiques
ja:数学
ko:수학
ms:Matematik
nb:Matematikk
simple:Mathematics
th:คณิตศาสตร์
FisikaFisika (vanaf Grieks, φυσικός (physikos), "Natuurlik", en φύσις (physis), "Natuur") is die wetenskap van die Natuur in die breedste sin. Fisici bestudeer die gedrag en eienskappe van materie in 'n wye verskeidenheid verbande, wat wissel van die sub-mikroskopiese partikels wat die boustene van alle gewone materie is (partikelfisika) tot die gedrag van die materiële Heelal as 'n geheel (kosmologie).
Sommige van die eienskappe wat in fisika bestudeer word is geldig vir “alle” materiële stelsels, soos byvoorbeeld die behoud van energie. Sulke eienskappe word dikwels na verwys as die wette van fisika. Fisika word somtyds 'n “fundamentele wetenskap” genoem, aangesien elkeen van die ander natuurwetenskappe (biologie, chemie, geologie, ens.) te doen het met sekere tipe materiële stelsels wat die wette van fisika gehoorsaam. Chemie byvoorbeeld is die wetenskap van molekules en die chemikalieë wat hulle vorm. Die eienskappe van 'n chemikalie word bepaal deur die eienskappe van die onderliggende molekules wat akkuraat beskryf kan word deur velde van die fisika soos kwantum meganika, termodinamika en elektromagnetisme.
Fisika is ook nou verwant aan wiskunde. Fisiese teorieë word amper altyd uitgedruk deur gebruik te maak van wiskundige vergelykings, en die wiskunde betrokke is oor die algemeen meer ingewikkeld as in die ander wetenskappe.
Die verskil tussen fisika en wiskunde is dat fisika hom primêr bemoei met beskrywings van die materiële wêreld, waar wiskunde hoofsaaklik hom bemoei met die abstrakte patrone wat nie noodwendig daarop van toepassing is nie. Die onderskeid is egter nie altyd voor die hand liggend nie. Daar is 'n breë navorsingsveld wat tussen fisika en wetenskap wat bekend staan as wiskundige fisika wat hom toewy tot die ontwikkeling van wiskundige strukture van fisiese teorieë.
Oorsig van fisika navorsing
Teoretiese en eksperimentele fisika
Die kultuur van fisika navorsing verskil van die ander wetenskappe ten opsigte van die skeiding van teorie en eksperiment. Sedert die 20ste eeu, het die meeste indiwiduele fisici gespesialiseer in of teoretiese fisika of in eksperimentele fisika en weinig fisici was al suksesvol gewees in beide navorsingsvorme. In teenstelling daarmee was amper al die suksesvolle teoretici in biologie en chemie ook eksperimenteerders gewees.
Rofweg gesproke is die doel van teoretici om teorieë te ontwikkel wat die bestaande eksperimentele resultate verduidelik en om toekomstige resultate te voorspel, terwyl eksperimenteerders eksperimente bedink en uitvoer om die teoriese voorspellings te toets. Alhoewel teorie en eksperiment apart ontwikkel word, is hulle sterk afhanklik van mekaar. Vooruitgang in fisika geskied dikwels wanneer eksperimenteerders ontdekkings maak wat nie deur die bestaande teorieë verduidelik kan word nie, en dus die formulering van nuwe teorieë noodsaak. In die afwesigheid van eksperimente, slaan teoretiese navorsing dikwels die verkeerde koers in; dit is van die kritiek wat dikwels op die M-teorie, 'n gewilde teorie in hoë-energie fisika waarvoor nog geen praktiese eksperimentele toets voor bedink is nie, gelewer word.
Sentrale teorieë van fisika
Terwyl fisika hom bemoei met 'n uiters wye verskeidenheid stelsels is daar sekere teorieë wat van toepassing is op fisika in sy geheel en nie beperk is tot 'n enkele veld nie. Elkeen van die teorieë word basies as korrek aanvaar met 'n sekere domein waarvoor dit geldig is. Die teorie van klassieke meganika beskryf byvoorbeeld die beweging van voorwerpe akkuraat op voorwaarde dat hulle baie groter as atome is en teen 'n snelheid wat baie laer as die spoed van lig is, beweeg. Hierdie teorieë bly nog steeds velde waar aktiewe navorsing op gedoen word; 'n merkwaardige aspek van klassieke meganika bekend as chaos is byvoorbeeld in die 20ste eeu ontdek, drie eeue na Isaac Newton dit geformuleer het. Weinig fisici verwag egter dat enige van die teorieë fundamenteel misleidend bewys gaan word en daarom word hulle as basis gebruik vir navorsing in meer gespesialiseerde onderwerpe en word dit algemeen van enige huidige fisika student ongeag sy spesialisgebied verwag om goed vertroud te wees met al die teorieë.
Hoofvelde van fisika
Hedendaagse navorsing in fisika word verdeel in verskeie onderskeibare velde wat verskillende aspekte van die materiële wêreld bestudeer. Gekondenseerde materie fisika, deur die meeste ramings as die grootste enkele veld van fisika beskou, is bemoei met die studie van hoe die massale eienskappe van materie, soos die gewone vastestowwe en vloeistowwe wat ons in die alledaagse lewe teëkom, teweeg gebring word vanuit die eienskappe en interaksies van die atome waaruit dit opgebou is. Die veld van atoom, molekulêre en optiese fisika het te doen met die gedrag van indiwiduele atome en molekules en in die besondere wyses waarop hulle lig absorbeer en uitstraal. Die veld van partikelfisika ook bekend as "hoë-energie fisika" is bemoeid met die eienskappe van submikroskopiese partikels wat baie kleiner as atome is en sluit die elementêre partikels in waaruit alle ander onderdele van materie gebou is. Laastens is daar die veld van astrofisika wat die wette van die fisika toepas om sterrekundige verskynsels, wat wissel van die Son en ander voorwerpe in die sonnestelsel tot die heelal in sy geheel, te verklaar.
Verwante velde
Daar bestaan baie navorsingsgebiede waar fisika verweef is met ander dissiplines. Die verreikende veld van biofisika is toegewy tot die rol wat die fisiese beginsels speel in biologiese stelsels en die veld van kwantum chemie bestudeer hoe die kwantum meganika teorie aanleiding gee tot die chemiese gedrag van atome en molekules. Sommige van die vakgebiede word hieronder gelys.
Akoestiek – Sterrekunde – Biofisika – Berekeningsfisika – Elektronika – Ingenieurswese – Geofisika – Materiaalkunde – Wiskundige fisika – Mediese fisika – Fisiese chemie – Fisika van berekening – Voertuigdinamika
Buitengewone teorieë
Koue fusie – Dinamiese swaartekragteorie – Liggewende eter - Orgoon energie – Gestadigde toestand teorie
Geskiedenis
Hoofartikel: Geskiedenis van fisika. Sien ook Beroemde fisici en Nobelprys vir Fisika.
Sedert antieke tye het mense die gedrag van materie probeer verstaan: Hoekom voorwerpe wat nie ondersteun word grond toe val, hoekem verskillende materiale verskillende eienskappe het ensovoorts. Die aard van die heelal was ook 'n raaisel, soos die vorm van die Aarde en die gedrag van hemelliggame soos die Son en die Maan. Verskeie teorieë is voorgestel waarvan die meeste verkeerd was. Hierdie teorieë was grootliks filosofies gegrond en is nooit bevestig deur sistematies eksperimentele toetsing soos wat vandag gewild is nie. Daar was uitsonderings en daar bestaan anachronismes: die Griekse denker Archimedes het byvoorbeeld baie kwantitiewe beskrywings van meganika en hidrostatika korrek afgelei.
Gedurende die vroeë 17de eeu was Galileo 'n baanbreker in die gebruik van eksperimente om fisiese teorieë te bevestig en wat die sleutelgedagte is van die wetenskaplike metode. Galileo het verskeie dinamika teorieë suksesvol geformuleer en getoets en in besonder die Wet van Traagheid. In 1687 publiseer Newton die Principia Mathematica waarin hy twee omvattende en suksesvolle teorieë uiteensit: Newton se bewegingswet waaruit die klassieke meganika voortspruit en Newton se swaartekragwet, wat die fundamentele krag beskryf. Beide teorieë het goed ooreengestem met eksperimente. Die Principia het ook verskeie teorieë oor vloeidinamika ingesluit. Klassieke meganika is uitvoerig uitgebrei deur Lagrange, Hamilton en andere wat nuwe formulerings, beginsels en resultate bedink het. Die swaartekragwet het die veld van astrofisika , wat die sterrekundige verskynsels beskryf deur van fisiese teorieëh gebruik te maak, begin.
Vanaf die 18de eeu is termodinamika deur Boyle, Young en vele ander ontwikkel. In 1733 het Bernoulli statistiese argumente tesame met klassieke meganika gebruik om termodinamiese resultate af te lei en het sodoende die vakgebied van statistiese meganika begin. In 1798 het Thompson die omsetting van meganiese werk na warmte gedemonstreer en in 1847 het
Joule die wet oor die behoud van energie (in die vorm van warmte asook meganiese energie) geformuleer.
Die gedrag van elektrisiteit en magnetisme is deur Faraday, Ohm en ander bestudeer. In 1855 het Maxwell die twee verskynsels verenig in 'n enkele teorie van elektromagnetisme soos beskryf deur Maxwell se vergelykings. 'n Voorspelling van die teorie was dat lig 'n elektromagnetiese golf is.
In 1895 het Roentgen X-strale ontdek wat later getoon het om 'n hoë-frekwensie elekromagnetiese straling te wees. Radio-aktiwiteit is ontdek in 1896 deur Henri Becquerel en verder bestudeer deur Marie Curie, Pierre Curie en andere. Dit het die vakgebied van kernfisika begin.
In 1897 het Thomson die elektron, die elementêre partikel wat elektriese stroom in stroombane dra, ontdek. In 1904 het hy die eerste model van die atoom, bekend as die pruimpoeding model, voorgestel. (Die bestaan van die atoom is al in 1808 deur Dalton voorgestel.
In 1905 het Albert Einstein die teorie van spesiale relatiwiteit geformuleer wat ruimte en tyd tot 'n enkele entiteit , ruimtetyd, saamgesnoer het. Relatiwiteit skryf 'n anderse omskakeling tussen verwysingsraamwerke voor as die klassieke meganika; dit het die ontwikkelling van relatiwistiese meganika as vervanging vir klassieke meganika genoodsaak.
In die bestek van (relatief) lae snelhede stem die twee teorieë ooreen. In 1915 het Einstein spesiale relatiwiteit uitgebrei om swaartekrag met die algemene relatiwiteitsteorie te verduidelik wat Newton se swaartekragwet vervang. In die bestek van lae massas en energieë stem die teorieë ooreen.
In 1911 het Rutherford vanuit verstrooingseksperimente afgelei dat daar in atome 'n kompakte kern met positiewe gelaaide boustene genaamd protone bestaan. Neutrone, die neutrale boustene van die kern is deur Chadwick in 1932 ontdek.
Aan die begin van 1900 het Planck, Einstein, Bohr en ander kwantumteorieë ontwikkel om verskeie afwykings in eksperimentele resultate te verduidelik deur die bekendstelling van diskrete energievlakke.
In 1925 het Heisenberg en Schrödinger en Dirac in 1926, kwantum meganika geformuleer wat die voorafgaande kwantumteorieë verduidelik het. In kwantum meganika is die resultaat van fisiese metings inherent waarskynlikheidgebonde; die teorie beskryf die berekening van hierdie waarskynlikhede. Dit beskryf ook die gedrag van materie vir klein afstandskale.
Kwantum meganika het ook die teoretiese gereedskap verskaf vir gekondenseerde materie fisika, wat die gedrag van vaste- en vloeistowwe bestudeer, insluitende verskynsels soos kristalstrukture , halfgeleiding en supergeleiding. Die baanbrekers op die gebied van gekondenseerde materie fisika sluit Bloch in wat die kwantum meganiese beskrywing van die gedrag van elektrone in kristalstrukture in 1928 geskep het.
Gedurende die Tweede Wêreldoorlog is navorsing deur beide strydende partye gedoen op kernfisika met die doel om 'n atoombom te maak. Die Duitse poging, deur Heisenberg gelei, het nie geslaag nie, maar die Geallieerdes se Manhattan Projek het die doelwit bereik. In 1942 in Amerika het Fermi die eerste mensgemaakte kernkettingreaksie veroorsaak, en in 1945 is die wêreld se eerste atoombom ontplof by die Trinity terrein naby Alamogordo, Nieu-Meksiko.
Kwantum veldteorie is geformuleer om kwantum meganika uit te brei om konsekwent te wees met spesiale relatiwiteit. Dit het sy moderne vorm bereik in die laat 1940s met werk wat deur Feynman, Schwinger, Tomonaga, en Dyson gedoen is. Hulle het die kwantum elektrodinamika teorie geformuleer wat elektromagnetiese interaksie beskryf.
Kwantum veldteorie het die raamwerk daargestel vir moderne partikelfisika, wat die fundamentele kragte en elementêre partikels bestudeer. In 1954 het Yang en Mills 'n klas van ykingstoerieë ontwikkel, wat die raamwerk vir die Standaardmodel daargestel het. Die Standaardmodel wat in 1970 voltooi is beskryf amper al die elementêre partikels tot hede waargeneem suksesvol.
Die Verenigde Volke het die jaar 2005 tot die Wêreld se Jaar van Fisika verklaar[http://www.physics2005.org/].
Toekomstige wendinge
Hoofartikel: onopgeloste probleme in fisika.
Met ingang 2004 gaan navorsing in fisika op 'n wye front voort.
In gekondenseerde materie fisika, is die grootste teoretiese vraagstuk die verduideliking van hoë-temperatuur supergeleiding. Sterk pogings, hoofsaaklik eksperimenteel, word aangewend om werkbare spintronika en kwantumrekenaars te maak.
In partkelfisika het die eerste bewysstukke begin verskyn dat daar verskynsels is wat nie alleen deur die Standaardmodel verduidelik kan word nie. Die voorste hiervan is die aanduidings dat neutrinos 'n massa groter as nul het. Dit wil voorkom asof hierdie eksperimentele resultate 'n ou vraagstuk, die neutrino van die son probleem, in sonfisika oplos. Die fisika van neutrinos met massa is huidiglik 'n gebied waarop aktiewe teoretiese en eksperimentele navorsing gedoen word. In die komende jare word verwag dat partkelversnellers sal begin om energievlakke in die TeV te bereik, waarmee eksperimenteerders hoop om bewyse te vind vir die higgs boson en supersimmetriese partikels.
Teoretiese pogings om kwantum meganika en algemene relatiwiteit te verenig in 'n enkele teorie van kwantum swaartekrag, 'n poging wat al meer as 'n halwe eeu duur, het nog geen vrugte afgewerp nie. Die leidende kandidate is huidiglik die M-teorie en lus kwantumswaartekrag.
Baie sterrekundige verskynsels moet nog verklaar word, insluitende die bestaan van ultra-hoë energie kosmiese straling en die afwykende rotasietempo van sterrestelsels. Teorieë wat voorgestel is om hierdie probleme op te los sluit in dubbele spesiale relatiwiteit, aangepaste Newtoniese dinamika, en die bestaan van donker materie. Verder is baie van die kosmologiese voorspellings van die laaste aantal dekades weerlê deur bewyse dat die uitsetting van die heelal besig is om te versnel.
In hul haas om hoë-energie, kwantum en sterrekunndige fisika probleme op te los is alledaagse fisika agterweë gelaat. Ingewikkelde probleme wat wil voorkam asof hulle deur die slim toepassing van dinamika en meganika opgelos kan word bly nog steeds grootliks onaangespreek. Voorbeelde hiervan is die vorming van sandhope, die vorm van waterdruppels, die meganisme van oppervlakspanning katastrofes en die self-sortering in heterogene versamelings wat geskud word.
Skakels en verwysings
Voorgestelde leeswerk
- Feynman, The Character of Physical Law, Random House (Modern Library), 1994, hardcover, 192 pages, ISBN 0679601279
- Feynman, Leighton, Sands, The Feynman Lectures on Physics, Addison-Wesley 1970, 3 volumes, paperback, ISBN 0201021153. Hardeband gedenkuitgawe, 1989, ISBN 0201500647
- Landau, et. al., Course of Theoretical Physics, Butterworth-Heinemann, 1976, 10 volumes, sagteband, ISBN 0750628960
- Walker, The Flying Circus of Physics, Wiley, 1977, sagteband, 312 pages, ISBN 047102984X
Eksterne skakels
- [news://sci.physics sci.physics] Die Usenet algemene fisika nuusgroep.
- [http://math.ucr.edu/home/baez/physics/ Usenet Fisika GV]. 'n GV saamgestel deur sci.physics en ander fisika nuusgroepe.
- [http://scienceworld.wolfram.com/physics/ World of Physics]. 'n Aanlyn engelse ensiklopediese woordeboek van fisika.
- [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html HyperPhysics]. 'n Aanlyn "ontdekkingsrys" vir fisika.
- [http://www.nobel.se/physics/articles/karlsson/index.html#2 Die Nobelprys vir Fisika 1901-2000]. Webwerf vir die Nobelprys vir Fisika.
- [http://www.physics.org/ Physics.org]. Webportaal deur die [http://www.iop.org/ Institute of Physics] bestuur.
- [http://www.aip.org/index.html AIP.org] Webwerf van die American Institute of Physics.
Sien ook
- Lys van fisika onderwerpe
Category:Fisika
als:Physik
ja:物理学
ko:물리학
ms:Fizik
simple:Physics
th:ฟิสิกส์
zh-min-nan:Bu̍t-lí-ha̍k
WiskundeWiskunde word algemeen gedefinieer as die studie van patrone in strukture, verandering en ruimte; meer informeel gestel, kan 'n mens sê dat dit die studie van ‚getalle en syfers’ is. Uit die formele oogpunt gesien is dit die ondersoek van aksiomaties gedefinieerde abstrakte strukture deur gebruik te maak van simboliese logika en wiskundige notasie; ander uitgangspunte word in die Filosofie van wiskunde bespreek. Wiskunde kan gesien word as 'n eenvoudige uitbreiding van gesproke en geskrewe tale, met 'n uiters presies gedefinieerde woordeskat en taalstruktuur met die doelwit om fisiese en konsepsuele vergelykings te ondersoek.
Alhoewel wiskunde self nie gewoonlik beskou word as 'n natuurwetenskap nie, het die spesifieke strukture wat deur wiskundiges ondersoek word dikwels hulle oorsprong in die natuurwetenskappe en meer algemeen in fisika. Wiskundiges definieer en ondersoek egter ook strukture wat suiwer van interne belang tot wiskunde as vakgebied is, omdat die strukture sodoende verkry, 'n verenigde veralgemening vir verskeie vertakkinge kan verskaf of 'n nuttige gereedskap kan wees vir algemene berekeninge. Laastens bestudeer baie wiskundiges gebiede vir suiwer estetiese redes en beskou hulle wiskunde as 'n kunsvorm eerder as 'n praktiese of toegepaste wetenskap. Einstein het na die vak verwys as die ‚Koningin van die Wetenskappe’ in sy boek ‚Ideas and Opinions’.
Oorsig en geskiedenis van wiskunde
Sien die artikel oor die geskiedenis van wiskunde vir besonderhede.
Die woord ‚wiskunde’ is die selfde as die Nederlandse woord vir die vak en het sy oorsprong uit die term wisconst (kuns van die gewisse of sekere) wat Simon Stevin in die 17de eeu aan die vakgebied toegeken het.
Die hoofvertakkinge van wiskunde het ontstaan uit die behoefte om berekeninge in die handel te doen om landmeting te doen en om sterrekundige gebeure te voorspel.
Die studie van struktuur begin met getalle, eerstens met die bekende natuurlike getalle en heelgetalle en hul rekenkundige bewerkings, wat beskryf word in elementêre algebra. Die besondere eienskappe van heelgetalle word bestudeer in getalteorie. Die ondersoek na metodes om vergelykings op te los lei tot die veld van abstrakte algebra, wat onder andere die ring (wiskunde)- en veld (wiskunde)strukture bestudeer wat die algemene eienskappe van die bekende getalle beskryf. Die fisies belangrike begrip van vektore word veralgemeen na vektorruimtes en bestudeer deur linêere algebra wat tot die twee vertakkinge van struktuur en ruimte behoort.
Die studie van ruimte vind sy oorsprong in meetkunde, eerstens in Euklidiese meetkunde en driehoeksmeting van die bekende driedimensionele ruimte en later dan ook veralgemeen deur nie-Euklidiese meetkunde wat 'n sentrale rol speel in algemene relatiwiteit. Baie ou vraagstukke rondom maatstaf en kompas konstruksie is finaal beantwoord deur Galois se teorie. Die moderne velde van differensiaalmeetkunde en algebrïese meetkunde veralgemeen meetkunde in verskillende rigtings: Differensiaalmeetkunde beklemtoon die begrippe van funksies, veselbondels, afgeleides, gladde funksies en rigting, terwyl algebraïse meetkunde meetkundige voorwerpe beskryf as stelle oplossings vir polinomiaalvergelykings. Groepteorie ondersoek die begrip van simmetrie op 'n abstrakte wyse en verskaf 'n skakel tussen die studies van ruimte en struktuur. Topologie verbind die stuide van ruimte en die studie van verandering deur op die begrip van kontinuiteit te fokus.
Die verstaan en beskrywing van die verandering in meetbare hoeveelhede is die algemene trant van die natuurwetenskappe, en analise (wiskunde) is ontwikkel as nuttige gereedskap om dit te doen. Die sentrale begrip wat gebruik word om 'n veranderende veranderlike te beskryf is die begrip van 'n funksie. Baie probleme lei natuurlik tot verbande tussen 'n hoeveelheid en sy tempo van verandering en die metodes om hierdie probleme op te los word bestudeer in die veld van differensiaalvergelykings. Die getalle wat gebruik word om kontinue hoeveelhede voor te stel is die reële getalle en die gedetaïlleerde studie van hulle eienskappe en die eienskappe van reëlwaarde funksies staan bekend as reële analise. Vir verskeie redes is dit gerieflik om komplekse getalle te skep en die studie van hierdie getalle word komplekanalise genoem. Funksionele analise fokus op die (tipies beperkte dimensionele) ruimtes van funksies, wat die grondslag vorm van kwantum meganika en vele ander vertakkinge. Baie natuurverskynsels kan beskryf word deur dinamiese stelsels en chaosteorie wat gemoeid is met die feit dat baie van hierdie stelsels onvoorspelbare dog bepaalbare eienskappe vertoon.
In 'n poging om die grondslag van wiskunde te helder te maak en te ondersoek is die velde van versamelingsleer, wiskundige logika en modelteorie ontwikkel.
Toe rekenaars vir die eerste keer bedink is, is verskeie noodsaaklike teoretiese begrippe gevorm deur wiskundiges, wat gelei het tot die velde van berekenbaarheidsteorie, kompleksiteitsteorie, inligtingsteorie en algoritmiese inligtingsteorie. Baie van hierdie vraagstukke word nou ondersoek in teoretiese rekenaarwetenskap. Diskrete wiskunde is die algemene naam vir die vertakkinge van wiskunde wat nuttig is in rekenaarwetenskap.
'n Belangrike veld in toegepaste wiskunde is statistiek wat waarskynlikheidsteorie as hulpmiddel gebruik en maak dit moontlik om verskynsels te beskryf, te analiseer en te voorspel en word deur alle wetenskappe gebruik. Numeriese analise ondersoek die metodes waarmee verskeie wiskundige probleme doeltreffend op rekenaars opgelos kan word en neem afrondingsfoute in ag.
Onderwerpe in wiskunde
'n Alfabetiese en onderverdeelde lys van wiskundige onderwerpe is beskikbaar. Die volgende lys van ondervertakkings en onderwerpe is een organisatoriese oorsig van wiskunde.
Hoeveelhede
Oor die algemeen stel hierdie onderwerpe en idees uitdruklike metings en groottes van getalle of versamelings, of maniere om sulke mates te vind voor.
:Getal – Natuurlike getal – Pi – Heelgetalle – Rasionele getalle – Reële getalle – Komplekse getalle – Hiperkomplekse getalle – Kwarternêre – Oktoniese – Sedeniese – Hiperreële getalle – Surreële getalle – Ordinale getalle – kardinale getalle – p-adiese getalle – Heelgetalreekse – Wiskundige konstantes – Syfername – Oneindigheid – Basis
Verandering
Hierdie onderwerpe verskaf maniere om verandering in wiskundige funksies en veranderinge tussen getalle te meet.
:Rekenkunde – Analise – Vektoranalise – Analise – Differensiaalvergelykings – Dinamiese stelsels en chaosteorie – Lys van funksies
Struktuur
Hierdie vertakkinge van wiskunde meet die grootte en simmetrie van getalle en verskeie konstruksies.
:Abstrakte algebra – Getalteorie – Algebraïse meetkunde – Groepteorie – Monoïde – Analise – Topologie – Linêere algebra – Grafiekteorie – Universele algebra – Kategorie teorie – Ordeningsteorie
Ruimte
Hierdie onderwerpe neig tot 'n meer visuele aanslag as die ander wiskundige onderwerpe te neem.
:Topologie – Meetkunde – Driehoeksmeting – Algebraïse meetkunde – Differensiaalmeetkunde – Differensiaaltopologie – Algebraïse topologie – Linêere algebra – Fraktaalmeetkunde
Diskrete wiskunde
Onderwerpe in diskrete wiskunde is gemoeid met die vertakkinge van wiskunde met voorwerpe wat slegs spesifieke, onderskeibare waardes kan aanneem.
:Kombinatorika – Naïwe versamelingsteorie – Waarskynlikheid – Teorie van berekenbaarheid – Eindige wiskunde – Kriptografie – Grafiekteorie – Spelteorie – Kriptologie
Toegepaste wiskunde
Velde in toegepaste wiskunde pas wiskundige kennis op die werklike wêreld toe.
:Meganika – Numeriese analise – Optimisasie – Waarskynlikheid – Statistiek – Finansiële wiskunde
Beroemde stellings en vermoedes
Hierdie stellings het beide wiskundiges en nie-wiskundiges al geinterresseer.
:Teorie van Pythagoras – Fermat se laaste stelling – Goldbach se vermoede – Tweelingpriem-vermoede – Gödel se onvolledigheidstellings – Poincaré-vermoede – Cantor se diagonaalargument – Vierkleur-stelling – Zorn se lemma – Euler se identiteit – Scholz-vermoede – Church-Turing-veronderstelling
Belangrike stellings en vermoedes
Hierdie stellings en vermoedes het die voorkoms van wiskunde in die geskiedenis verander.
:Riemann-vermoede – Kontinuumvermoede – P=NP – Pythagoras se teorie – Sentrale limiet-stelling – Fundamentele stelling van analise – Fundamentele stelling van algebra – Fundamentele stelling van rekenkunde – Fundamentele stelling van projeksiemeetkunde – klassifikasie stelling van vlakke – Gauss-Bonnet stelling
Grondbeginsels en metodes
Hierdie onderwerpe behels die benadering to wiskunde en beïnvloed die manier waarop wiskundiges hul vak bestudeer.
:Filosofie van Wiskunde – Wiskundige intuïsie – Wiskundige konstruktivisme – Grondbeginsels van Wiskunde – Versamelingsteorie – Simboliese logika – Modelteorie – Kategorieteorie – Logika – Truwaartse Wiskunde – Tabel van wiskundige simbole
Geskiedenis en die wêreld van wiskundiges
:Geskiedenis van Wiskunde – Wiskundige tydlyn – Wiskundiges – Fields medalje – Abelprys – Millenniumprys probleme – Internasionale Wiskundige Vereniging – Wiskunde kompetisies – Laterale denke – Wiskundige vermoeëns en geslagsaangeleenthede
Wiskunde en ander vakgebiede
:Wiskunde en argitektuur – Wiskunde en opvoeding – Wiskunde van musiekskale
Wiskundige toevallighede
:Lys van wiskundige toevallighede
Wiskundige gereedskap
Oud:
- Abakus
- Napier' se bene, Skuifliniaal
- Maatstok en Kompas
- Hoofrekene
Nuut:
- Sakrekenaar en rekenaars
- Programmeringstale
- Rekenaar algebra stelsels (lys)
- Internet snelskrif notasie
- statistiese analise sagteware
- SPSS
- SAS
- [http://www.r-project.org R]
Aanhalings
Met verwysing tot die aksiomatiese metode, waar sekere eienskappe van 'n (andersins onbekende) struktuur aanvaar word en die gevolge daarvan dan logies afgelei word, het Bertrand Russell gesê:
:Wiskunde mag gedefinieer word as die vak waar ons nooit weet waaroor ons praat nie, of weet dat wat ons sê waar is nie.
Dit mag verduidelik waarom John Von Neumann eenkeer gesê het:
:In wiskunde verstaan jy nie dinge nie. Jy raak net gewoond aan hulle.
Oor die skoonheid van Wiskunde het Bertrand Russell in sy Study of Mathematics gesê:
:Wiskunde met reg beskou, besit nie net die waarheid nie maar 'n opperste skoonheid \u2013 'n skoonheid koud en hard soos die van 'n beeld, sonder om ag te slaan op ons swakker natuur, sonder die prag van skilder of musiek, dog met verhewe suiwerheid en in staat tot 'n streng volmaaktheid soos slegs die beste kuns kan toon. Die ware gees van blydskap, van vervoering, die gewaarwording van meer te wees as net 'n mens, wat die toetsteen vir die hoogste uitnemendheid is, is te vinde in wiskunde so seker as wat dit in digkuns gevind kan word.
Met die toelig van die simmetrie tussen die kreatiewe en logiese aspekte van wiskunde het W.S. Anglin in Mathematics and History opgemerk:
:Wiskunde is nie 'n versigtige mars op 'n goed skoongeveegde hoofpad nie, maar 'n reis na 'n vreemde wildernis, waar die ontdekkingsreisigers dikwels verlore raak. Deeglikheid moet vir die historikus 'n sein wees dat die kaarte getrek is en dat die ware ontdekkers elders heen is.
Wiskunde is nie ...
Wiskunde is nie numerologie nie. Alhoewel numerologie modulêre rekenkunde gebruik om name en datums af te breek na enkelsyfer getalle, ken numerologie arbitrêre emosies en eienskappe aan getale toe sonder om die toekenning op 'n logiese manier te bewys. Wiskunde is gemoeid met die bewys of weerlegging van idees op 'n logiese manier, en numerologie is nie. Die interaksies tussen die arbitrêr toegewyste emosies van die getalle word op voorgevoel beraam eerder as om dit op 'n nougesette manier te bereken.
Wiskunde is nie rekeningkunde nie. Alhoewel rekenkundige bewerkings noodsaaklik is om die werk van 'n rekenmeester te doen, is hulle hoofsaaklik besorgd met die bewys dat die berekeninge waar en korrek gedoen is deur 'n dubbele nagaan stelsel te gebruik. Die bewys of weerlegging van vermoedes is baie belangrik vir wiskundiges, maar nie soseer vir rekenmeesters nie. Vooruitgang in abstrakte wiskunde is van weinig waarde vir rekeningkunde, as die ontdekkings nie toegepas kan word om die doeltreffend van boekhouding te verbeter nie.
Wiskunde is nie fisika nie, ten spyte van die aantal historiese en filosofiese verbande tussen die twee vakgebiede.
Bibliografie
- Courant, R. and H. Robbins, What Is Mathematics? (1941);
- Davis, Philip J. and Hersh, Reuben, The Mathematical Experience. Birkhäuser, Boston, Mass., 1980. 'n Sagkunse bekendstelling tot die wêreld van wiskunde.
- Gullberg, Jan, Mathematics--From the Birth of Numbers. W.W. Norton, 1996. 'n Ensiklopediese oorsig van wiskunde aangebied in duidelik, eenvoudige taal.
- Hazewinkel, Michiel (ed.), Encyclopaedia of Mathematics. Kluwer Academic Publishers 2000. 'n Vertaalde en uitgebreide weergawe van 'n Sowjet wiskunde ensiklopedie, in tien (duur) volumes, die volledigste en gesaghebbende werk beskikbaar. Ook in sagteband en op Kompakskyf beskikbaar.
- Kline, M., Mathematical Thought from Ancient to Modern Times (1973);
Eksterne skakels
- [http://www.scienceforums.net: 'n gespreksforum vir wiskunde, wetenskap, tegnologie en fisika ]
- Rusin, Dave: [http://www.math-atlas.org/ The Mathematical Atlas]. 'n Begeleide toer deur verskeie vertakkings van moderne wiskunde.
- 'n Wiskundige tesourus onderhou deur die [http://nrich.maths.org/ NRICH] projek by die Universiteit van Cambridge (VK), [http://thesaurus.maths.org/ Connecting Mathematics]
- Weisstein, Eric et al.: [http://www.mathworld.com/ MathWorld: World of Mathematics]. 'n Aanlyn ensiklopedie van wiskunde wat op klassieke wiskunde fokus.
- [http://planetmath.org/ Planet Math]. 'n Aanlyn-ensiklopedie vir die wiskunde in aanbou, met fokus op die moderne wiskunde. Die GFDL word gebruik, wat die uitruil van artikels met Wikipedia moontlik maak. Gebruik die kodetaal TeX.
- Stefanov, Alexandre: [http://us.geocities.com/alex_stef/mylist.html Textbooks in Mathematics]. 'n Lys gratis aanlyn handboeke en klasnotas vir Wiskunde.
- Bogomolny, Alexander: [http://www.cut-the-knot.org/ Interactive Mathematics Miscellany and Puzzles]. 'n Groot versameling artikels oor verskeie wiskundige onderwerpe met meer as 400 daarvan geïllustreer met Java applets.
- [http://www.mathforge.net/ Mathforge]. 'n Nuusbrief met onderwerpe wat wissel van gewilde wiskunde, fisika en rekenaarwetenskap tot opvoeding.
- [http://metamath.org/ Metamath]. 'n Werf en taal wat wiskunde formuleer vanaf sy grondbeginsels.
Kategorie:Wiskunde
als:Mathématiques
ja:数学
ko:수학
ms:Matematik
nb:Matematikk
simple:Mathematics
th:คณิตศาสตร์
LinguistiekTaalwetenskap, taalkunde of linguistiek is die wetenskaplike studie van die natuurlike tale. Wanneer geen studie van 'n enkele taal gemaak word nie, maar die verskynsel (natuurlike) taal in die algemeen bestudeer word, praat mens van algemene of universele taalwetenskap.
Afhanklik van die invalshoek van die navorser en uiteindelik die onderdeel van die linguistiek, word linguistiek wel tot verskillende takke van die wetenskap gereken, soos kognitiewetenskappe, psigologie, en antropologie.
Taaluitinge
Taaluitinge is vir die taalkunde in die eerste plek gesproke uitinge, opgebou uit klanke, morfeme, woorde, sinne en tekste of diskoerse. Die klanke word bestudeer deur die fonetiek en die fonologie, die opbou van woorde deur die morfologie, en die groepering van woorde in sinne deur die sintaksis. Die betekenis van taaluitinge word bestudeer deur die semantiek, wat die spreker met die taaluitinge probeer te bewerkstellig, die doel wat hiermee nagestreef word, word bestudeer deur die pragmatiek.
Vakgebiede
Taalkundige dissiplines is onder andere:
- Algemene taalkunde:
- Pragmatiek, die studie van taalgebruik
- Semantiek, die betekenis van woorde, sinne en tekste
- Tekslinguistiek
- Fonetiek, algemene klankleer (artikulatories, akoesties, perseptief asook linguisties)
- Strukturele taalkunde (veral Grammatika):
- Semiotiek, tekenreëls van 'n taal
- Sintaksis, sinsbou
- Morfologie, studie van woordvorme
- Fonologie, die grammatikale uitspraakreëls van 'n taal (nie te verwar met Fonetiek nie)
- Leksikologie, die "woordleer", alles wat met woorde te make het - Leksikografie, die toepassing van leksikologiese reëls van 'n taal, en dus ook die spelling
- Fraseologie, die sinsleer van 'n taal
- Stilistiek, alhoewel geen egte onderdeel van die Strukturele Taalkunde nie, wel 'n onderwerp van die grammatika
- Interdissiplinêre taalkunde (ook wel antropologiese of fenomenologiese taalkunde genoem):
- Sosiolinguistiek
- Psigolinguistiek, met inbegrip van taalontwikkeling
- Neurolinguistiek, die verband tussen taal en harsings
- Etnolinguistiek
- Toegepaste Linguistiek:
- Taaldidaktiek
- Logopedie
- Afasiologie en Disleksie
- Sistematiese taalkunde:
- Hierdie bestu | | |