Не только математика и информатика: нужна ли программистам физика?

Автор: преподаватель Школы программистов Ева Пархоменко

Многие уверены, что будущему программисту нужно хорошо знать только математику и информатику, а физику — очень отдаленно. А вот и нет! В IT много сфер, где  пригодится знание этой технической науки.

Место физики в программировании

Нельзя сказать, что физика занимает первое, второе или сто двадцать пятое место в программировании. Направлений IT много — и в некоторых ее требуется знать. Например, без нее не обойдется GameDev: поиск сигналов, проектирование графики и разработка движков — невозможны без физики. Также будет проблематично работать с проектированием «железа» — начинкой ПК. Специалисту необходимо знать некоторые разделы физики — схемотехнику и электричество. Да и программисту робототехнических устройств было бы неплохо понимать, по каким физическим законам «живет» робот. Специалисты Boston Dynamics хорошо их понимают, поэтому их роботы умеют делать сальто в воздухе.

В то же время проектировщикам веб-интерфейсов вряд ли поможет знание закона Ома для разработки качественного проекта. Не понадобится он и во многих других IT-направлениях. Но все же базово знать физику нужно. Хотя бы для понимания, как работает компьютер, на котором программист пишет свой код.

Когда физика точно пригодится

Эта наука точно нужна, если вы выберете инженерный профиль в IT: решите заниматься проектированием печатных плат для компьютеров, разработкой микроконтроллеров и устройств «умного дома», электроникой или роботами.

К слову, выбор инженерного профиля весьма перспективен. Например, робототехника — хоть и молодая, но стремительно развивающаяся сфера. Грамотных специалистов мало, спрос на них будет только расти, как и заработок таких профи.

Кроме того, робототехника станет хорошим стартом для изучения программирования в любом возрасте. В Школе программистов, например, во время занятий у детей есть возможность вживую наблюдать за тем, как исполняются их команды. Можно задать команду для движения вперед и увидеть, как робот идет по указанному направлению.

Ещё один плюс — робототехника учит грамотно распределять время, декомпозировать задачи, применять стандартные алгоритмы или создавать нестандартные для более сложных задач. Все это позволит в будущем освоить не один, а даже несколько инженерных IT-профилей.

Например, стать разработчиком устройств «умного дома». Для того, чтобы «умное» устройство работало так, как задумал специалист, также нужно хорошо знать основные законы физики, а именно электричества. А еще — раздел механики. Ваше «умное» устройство будет автоматически открывать двери или опускать шторы? Тогда нужно знать, какой мотор вам подойдет, как он работает и как им управлять.

Кроме того, в инженерном IT-профиле без знания фундаментальных законов невозможно реализовать ни одно конструкторское решение. Например: как передать свою идею в производство? Разработать принципиальную электрическую, структурную и кинематическую схему. А это — снова один из разделов физики.

Или возьмем профессию разработчика чипов для микроконтроллеров. Чип — это «мозг» устройства, разработчик закладывает определенную логику работы. Зная основы схемотехники и дискретной математики, можно создать собственный процессор.

Какие ещё IT-решения можно разработать на базе физики? Все, на что хватит фантазии. Понимая законы физики и применяя их в своих проектах, можно реализовать любые устройства: от управляемого со смартфона ночника до робота, который будет привозить из кухни чашку чая. Мы также знаем историю о пятикласснике, который собрал дома инкубатор для куриц.

Сферы, в которых пригодятся физика и программирование

Знание физики позволит программисту работать не только в сфере IT. Например, сегодня можно встретить такое понятие, как IT-медицина. В идеале IT-медик должен обладать как знаниями в медицине и физике, так и в программировании.

Такие специалисты работают с Big Data, анализируют и систематизируют медицинскую информацию. Они также изучают приборы, оборудование и физические факторы, которые используются для диагностики и лечения пациентов. Благодаря этому им удается создавать программное обеспечение для медицинского оборудования. И это дает свои плоды!

Например, в 2018 году в Институте скорой помощи им. Н. В. Склифосовского провели уникальную операцию с помощью робота. У пациента была редкая опухоль мозга, которую не могли оперировать из-за высоких рисков. Она находилась в глубинных отделах, на стыке двух полушарий. Робот обнаружил опухоль и показал с ювелирной точностью, под каким углом и насколько глубоко нужно вводить иглу. Благодаря этому операция длилась всего 40 минут, пациенту спасли жизнь.

Ещё одна интересная сфера, в которой можно работать — космос. ПО спутников плотно связано как с программированием, так и с физикой. Не зная законов физики, специалист не сможет написать код, чтобы они передвигались корректно. А значит, не запустит спутники в космос.

Пригодятся знания по физике и программированию и в телекоммуникациях. Специалисты, работающие в этой сфере, хорошо разбираются в радиоволнах и кодинге. Благодаря этому мы можем пользоваться современными протоколами передачи данных — 3G, 4G, 5G и тд.

И это далеко не предел! Сфер, в которых могут работать программисты, знающие физику, большое количество.

А начать большой путь к карьере программиста можно уже сейчас! Доверьте своего ребенка опытным профессионалам: Школа программистов уже 20 лет воспитывает победителей олимпиад по информатике и готовит кадры для Google, Apple, Microsoft и др.

Чтобы начать учиться, зарегистрируйтесь на нашей платформе Informatics и выберите дату вступительного испытания! Мы проверим знания ребенка и поможем подобрать программу обучения.