Hesaplamalı bilim için hangi dili öğrenmeliyim?

Tamamen bilgisayar bilimi kavramında yeniyim ve iyi bir başlangıç ​​noktası arıyorum.

Nesnel olarak en iyi dilin olmadığını anlıyorum, ancak olağanüstü bir yetenek ve verimliliğe sahip olduğu düşünülen, hesaplama bilimi açısından tartışmasız güçlü ve belirgin bir varlığı olan bir dil öğrenmek istiyorum.

Başlamak için, grafiksel gösterimler / simülasyonlar için bir gereklilikle atom bağı ve etkileşimleri ile ilgili modellemeye doğru eğildim.

Bazı diller bazı alanlarda diğerlerinden daha iyi olma eğilimindedir mi (fizik ve saf matematik gibi)? Yoksa başka faktörlere dayalı bir dil mi seçiyorsunuz?

Fortran adının çok fazla atıldığını duydum.

Öneriler?

Çoğunlukla görevinizi yerine getirmenize yardımcı olacak sayısal kütüphanelere gelir. C / C ++, kendileri için çok sayıda sayısal kitaplığa sahiptir, ancak düşük düzeyli diller olmak, bir şeyi hızlı bir şekilde prototiplemek için en iyisi değildir.

Çabucak bir çözüme doğru ilerlemeyi düşünüyorum, Matlab veya Mathematica gibi bir şey kullanmanızı tavsiye ederim. Büyük bir araç setine sahiptirler ve çok üst düzeydirler. Büyük olasılıkla, orada uygulamanız üretim kullanımı için ölçeklendirilmeyecektir, ancak farklı yöntemleri denemek için güzel bir oyun alanı olabilir. Bir yolu öğrendikten sonra, C / C ++ 'da her şeyi daha verimli bir şekilde uygulayabilirsiniz.

Python!

1. Doğrudan numpy kütüphanesini, küçük komut dosyalarını ve ipython interaktif kabuğunu kullanarak başlayın .
2. Çok sayıda ücretsiz kitap ve öğretici yardımıyla daha gelişmiş olun .
3. Yüksek performanslı sayısal rutinler ve matplotlib için scipy'yi ön uç olarak kullanarak daha üretken olun görselleştirme için
4. Krypy , FeNiCS ve bilimsel hesaplama için iyi geliştirilmiş ve güçlü modüllerden faydalanın diğerleri
5. Düz ve nesne odaklı programlama ile Python'un doğal modülerliği arasındaki yumuşak geçişin daha büyük projelerin işlenmesini kolaylaştırdığına dikkat edin.
6. Cython'daki kritik parçaları yeniden yazarak kodunuzu C veya Fortran kadar hızlı yapın . Fortran veya C ile yazılmış rutinleri de kolayca ekleyebilirsiniz .

Bu, bilimsel hesaplamadaki bir soruna yaklaşmanın en iyi yolu olduğunu düşündüğümü açıklıyor. Küçük senaryolarda oyuncak örnekleriyle oynayarak soruna yardım edin. Daha sistematik olun ve bir kod seti oluşturun. Sonra kod çalışması yapmak !!! Son olarak, gerekirse kod optimizasyonu yapın. Tekerleği yeniden icat etmeyin ve erken optimizasyon yapmayın.

(Ek artılar: Python ücretsiz olarak gelir - lisans sorunu yoktur, yığın akışı gibi büyük topluluklar, birim testi veya günlük kaydı olarak iyi programlama modülleri ...)

Python'u örneğin Hesaplamalı Bilimler için Python Scripting kitabında açıklandığı gibi deneyin .

Python harika bir başlangıç ​​noktası olabilir. Aşağıdaki kaynak harika bir başlangıç ​​noktasıdır.

http://www.openbookproject.net/thinkcs/python/english2e/

Fortran: Matlab gibi, öğrenmesi ve kullanımı kolay ve hızlı bir şekilde üretken olun, ancak sadece sayısal hesaplama için iyi

C ++: Ustalaşmak zor (yıllarca sürecek) ama sayısal hesaplama dışında çok kullanıldı (iş güvenliği)

Python: Bugünlerde çok önerilen ama önemsiz olmayan işler için çok yavaş. Hesaplama açısından pahalı olan tüm çekirdeklerinizi C'ye yazacak ve Python'dan arayacaksınız, yani (en azından) iki dil öğrenmek zorunda kalacaksınız

Kısa cevap
Python ile nesne yönelimli kodun temellerini öğrenin ve C aracılığıyla bilgisayar biliminin temellerini öğrenin. En azından bu iki dille oldukça iyi olduğunuzda C ++ öğrenebilirsiniz, çünkü C ++ 'da hemen hemen her şeyi yapabilirsiniz ve hızlı bir şekilde çalışmasını sağlayın (yazmanın sonsuza dek sürmesine rağmen).

Daha uzun cevap
İşte, işte: ilk projeniz için birinin laboratuvarında başka birinin kodu üzerinde çalışacaksınız. Bu durumda programlama dilini seçeceklerdir. Şahsen bence harika bir şey!

Demek istediğim, yeni başlayan biri olarak bir süre dirsekten kıçını gerçekten tanımayacaksın ve özellikle ne yaptığını bilmediğin zaman, programlamayı öğrenmek sıkıcı olabilir. Bu nedenle, başka birinin kodu üzerinde çalışmanın getirdiği yapıya ve sınırlara sahip olmak iyidir ve sadece gerçek bir proje üzerinde çalışmaktan gelebilecek motivasyona ve heyecana sahip olmak iyidir.

Yine de, laboratuvarınız hangi dili kullanırsa kullansın (özellikle Matlab ise), muhtemelen python, C ve C ++ öğrenmelisiniz. Özellikle, bir bilgisayar bilimi geçmişinden gelmiyorsanız Kernighan ve Ritchie'nin "C Programlama Dili" ni okumalısınız. 35 yaşında ve yazarlarının delikli kartlar üzerinde programladığı konusunda farklı bir izlenim veriyor, ancak kuşların en nadiridir: zamansız bir bilgisayar bilimi kitabı. Birçok şeyi daha net hale getirecektir.