Wat zijn de toepassingen van discrete wiskunde?

Discrete wiskunde is de studie van wiskunde die beperkt is tot de verzameling gehele getallen. Terwijl de toepassingen van gebieden van continue wiskunde zoals calculus en algebra voor velen voor de hand liggend zijn, kunnen de toepassingen van discrete wiskunde in eerste instantie onduidelijk zijn. Desalniettemin vormt discrete wiskunde de basis van veel wetenschappelijke gebieden in de echte wereld, met name informatica. De primaire technieken die in een discrete wiskundecursus worden geleerd, kunnen op veel verschillende gebieden worden toegepast.

Het gebied van cryptografie, dat is de studie van het creëren van beveiligingsstructuren en wachtwoorden voor computers en andere elektronische systemen, is volledig gebaseerd op discrete wiskunde. Dit komt deels omdat computers informatie verzenden in discrete - of afzonderlijke en verschillende - bits. Getaltheorie, een belangrijk onderdeel van discrete wiskunde, stelt cryptografen in staat numerieke wachtwoorden te maken en te kraken. Vanwege de hoeveelheid geld en de hoeveelheid vertrouwelijke informatie die ermee gemoeid is, moeten cryptografen: eerst een solide achtergrond hebben in getaltheorie om te laten zien dat ze veilige wachtwoorden en codering kunnen bieden methoden.

Relationele databases spelen een rol in bijna elke organisatie die werknemers, klanten of middelen moet bijhouden. Een relationele database verbindt de eigenschappen van een bepaald stuk informatie. In een database die klantinformatie bevat, maakt het relationele aspect van deze database het bijvoorbeeld mogelijk: computersysteem om te weten hoe u de naam, het adres, het telefoonnummer en andere relevante informatie van de klant kunt koppelen informatie. Dit wordt allemaal gedaan door het discrete wiskundige concept van sets. Met sets kan informatie worden gegroepeerd en geordend. Aangezien elk stukje informatie en elk kenmerk dat bij dat stukje informatie hoort, discreet is, vereist de organisatie van dergelijke informatie in een database discrete wiskundige methoden.

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 deelgebied van discrete wiskunde. Met de grafentheorie kunnen complexe logistieke problemen worden vereenvoudigd tot grafieken die uit knopen en lijnen bestaan. 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.

Algoritmen zijn de regels waarmee een computer werkt. Deze regels zijn gemaakt door de wetten van 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. Dankzij discrete wiskundige toepassingen in algoritmen werken de computers van vandaag sneller dan ooit tevoren.