プログラミング関係のお仕事をしている先輩へお聞きしたいことがあります。

Question

プログラミング関係のお仕事をしている先輩へお聞きしたいことがあります。僕は今大学2年生でプログラミングの勉強をしています。今日の授業にて、先生が｢数学は小学校までの基礎知識があれば問題ない｣と話していました。

………そんなことはないですよね…？
3DやAIプログラミングで数学は必須、出来なきゃいけないとよく聞きますが、それに限らず例えば2D等、何でも数学は出来なきゃ仕事にならないと思うのですが…。

(ちなみに将来はアプリゲームを開発している会社に勤めたいと考えています)

僕は数学が元々得意ではなく、高校では数学の授業がなかったので大学1年生から今まで数1A～2Bまで放課後の時間等使って勉強してきました。それでもまだまだ苦手です。なのでこれからももっと頑張ろうと思っているのですが…

補足

先輩方~~~!!!詳しい、わかりやすいご回答をありがとうございます、、!!課題が終わらないので土日にじっくり読んで、お礼のコメント返しします!!すみません^^;

Answer 1

「プログラミングの勉強」なら、算数で事足りるね。
○○のプログラム化なら○○の部分について高度な数学が必要だったりします。

Answer 2

数学は道具なので、

小学校までの知識があれば、十分という考え方も、まぁ、分からなくはないです。

でも、道具は多いほうが楽ですし、

少なくとも、三角関数とかは、使う頻度が多いかなぁと思います。あと、微分の考え方とかも。

Answer 3

IT分野は幅広く、小中学校の数学程度で済む分野と、理工系大学でのかなり高度な数学が必要な分野に分かれます。
極端に分かれていますが、中間的な位置にある分野もあり、それはゲームプログラミングです。
数学が得意ではないが、ゲームプログラミングにもチャレンジしてみたいのでしょ。
高度な大学数学の範囲ではないので、努力すれば、なんとかなる可能性はあります。

[小中学校の数学程度で構わない分野]
一般的なアプリケーションソフトの作成（業務用アプリケーションソフトを含む）
一般的なサーバーシステムと、それに接続するクライアント（業務用システムを含む）

[かなり高度な数学が必要な分野]

<例１>
人工衛星のデータからスーパーコンピューターで計算して、天気予報を出します。

<例２>

「スパコン「富岳」、わずか10日で2,000種類超の新型コロナ治療薬候補を選別」
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1263445.html

引用
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理化学研究所(理研)は、スーパーコンピュータ「富岳」を活用し、新型コロナウイルス感染症の治療薬の候補となりうる数十種類の物質を発見したと発表した。
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<例３>
高層ビルや橋などの建築では、風や振動のシミュレーションをスーパーコンピューターで計算します。

<例４>
原子力発電所の放射能シュミレーションや管理は、スーパーコンピューターが使われています。

<例５>
弾道弾迎撃ミサイルは、敵の弾道ミサイルを迎撃して落とすと言う防衛用ミサイルです。
それは、スーパーコンピューターで計算する分野です。

<例６>
電磁波のシミュレーションなど電気系の研究開発では、スーパーコンピューターは重要です。
電気系に限らず、機械系や化学系や物理系など科学全般で、スーパーコンピューターは重要です。

<例７>
地震予想や水害のシミューレーションも、スーパーコンピューターで計算します。

<例８>
AIと機械学習も、スーパーコンピューターで計算します。

高度な数学が必要な分野は、主にスーパーコンピューターでの科学技術計算です。
よって、少し昔までは、東大、京大、九州大などのスーパーコンピューターを所持している大学に限られていました。
しかし、最近では、ワークステーション（パソコンよりもマシンスペックのよいコンピューター）を複数台並列接続して計算が行えるので、教えている大学も増えてきています。

[ゲームプログラミングの数学]
数学でも、統計、確率、解析学などがありますが、ゲームプログラミングは解析学になります。
具体的には、ピタゴラスの定理、三角関数、ベクトル、行列などです。
基本的には、ベクトルが主要です。
スカラーが「大きさ」のみを持つ量で、これに対してベクトルは、「大きさ」と「方向」を持つ量です。
キャラクターが、くるくる回ったり、波打つようにくねくね移動するのを、「大きさ」と「方向」を持つ量で計算します。
ベクトルを使えるようにするには、基本として、ピタゴラスの定理や三角関数が使える必要があります。
2Dのベクトル計算は、数学が不得意でも、努力すれば何とかなる範囲です。
しかし、3Dのベクトル計算は、数学が不得意な人には、かなり厳しいです。
そこで、直進、回転、拡大縮小のベクトル計算式を行列にまとめています。
よって、3Dのベクトル計算が難しくても、行列の掛け算がわかれば、3Dモデルの直進、回転、拡大縮小が行えます。

Answer 4

先生が仰っているのは、プログラミングそのものについてかと思います。
一般的にプログラミング言語自体を学ぶのであれば、算数と国語ができればアルゴリズムが組めます。

しかし、質問者さんが言っている、3DやAIは数学の知識が必要で、行列や統計学、微積など分野によって様々な高度数学を使います。
ただあくまでも、それらはプログラミングを勉強するためではなく、AIを使いたいからプログラミングをする、行列計算をするからプログラミングをする、のであって、プログラミングそのものを学んでいるわけではありません。

このような意図で、先生は小学生でもプログラミングは学べると仰ったのでしょう。