プログラマに数学は必要なのか？

プログラマに数学は必要という意見もあれば必要ないという意見もあり、どちらが正しいのか分からない方も多いでしょう。実際のところプログラマに数学はどれぐらい必要なのか詳しく解説していきます。

基本的には高度な数学知識はなくても問題はありません。なぜなら高度な計算が必要な処理などは、ライブラリを使って記述するのが一般的だからです。ライブラリとはプログラムがひとまとめになったもののことであり、ライブラリを使えば自分で処理を記述しなくてもよくなることが多いです。

そのため、高度な数学知識がなくてもソースコードを書くことは可能です。Webアプリやスマホアプリ、業務システムの開発などでも、高度な数学知識が求められる機会は少ないでしょう。

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プログラマは文系でも目指すことが可能です。高度な数学・物理の知識がなくてもプログラミングはできるためです。プログラミング言語は基本的に、文法を覚えてライブラリの使い方をマスターすれば問題ないです。実際、文系でもプログラマとして活躍している人は多くいます。

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ただし、数学知識がまったく役に立たないという訳ではありません。開発分野によっては高度な数学知識が求められることもありますし、数学の勉強で鍛えた論理的思考力もプログラミングの役に立ちます。そのため数学に興味があるのであれば、率先して数学を勉強した方が良いでしょう。

数学の必要性が強い分野

開発分野によっては高度な数学知識が必要になってくることはあります。数学の必要性が特に強い分野についてまとめました。

スマホで遊べるゲームや家庭用ゲーム機などを開発する際は、高度な数学や物理の知識が必要です。なぜならキャラクターを物理法則に従って動かさないといけないためです。たとえば、キャラクターの向きを変えるだけでも三角関数の知識などが必要になってきます。

ほかにも、ベクトルや行列、力学などの知識があれば、よりゲーム開発分野で活躍することが可能です。ゲーム開発に携わりたいなら数学を勉強した方が良いでしょう。

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機械学習やディープラーニングといった分野でも数学知識が必要です。コンピュータに機械学習を行わせるには学習データを収集・加工しなくてはならず、その際には線形代数や微分積分の知識が必要です。機械学習ライブラリを使えば数学を知らなくても一応可能なのですが、さらに人工知能の性能を強化させるには数学知識がどうしても必要になってくるでしょう。

人工知能は現在流行りの技術分野でもあり、学習をはじめる方も多いでしょう。しかしながら、人工知能関連の本には多くの数式が出てくるため、数学知識がないために学習に途中で挫折してしまう人は多いです。人工知能分野に携わりたいなら、先に数学知識を身につけた方がその後の学習がスムーズにいくでしょう。

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データサイエンスとは多くのデータを収集し、そこから有益なデータを導き出すことです。たとえば、SNSに書かれた商品の口コミを収集して商品の改善策を検討する、などです。データサイエンスも流行りの技術分野であり、多くの企業が優れたデータサイエンティストを募集しています。

データを分析するには統計学や微分積分、線形代数などのスキルがないと難しいです。そのため、データ分析を行いたい方もプログラミングスキルと平行して数学知識を身につけないといけません。

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文系が数学を学ぶのにおすすめの本

1から数学を学びたい方におすすめの本を紹介します。数学の中でも微分積分や線形代数など、プログラマが特に多く使う分野について重点的に学べる本をまとめました。

本書はPythonと数学を同時に学ぶことができ、文系の方でも読みやすいように工夫されているのが魅力です。連立方程式や垂直二等分線など、中学数学の中でも忘れがちな分野を詳しく解説しています。

本書で基礎を習得することで、人工知能やデータサイエンスなどニーズの高い分野に参入しやすくなります。数学知識がまったくない方は、まずは本書で中学数学を復習するのがおすすめです。

【参考】：文系でも必ずわかる 中学数学×Python 超簡単プログラミング入門

本書は微分積分について復習することができる1冊です。微分積分や人工知能開発やデータ分析などで多く使われているため、プログラマなら優先的に勉強したいです。微分積分の公式は分かるものの「そもそも微分積分は何に使うのか」を理解していない方は多いです。

本書は微分積分が日常生活においてどのように役立っているかを解説してくれるため、微分積分を根本から理解したい方におすすめでしょう。

【参考】：図解　身近にあふれる「微分・積分」が3時間でわかる本

本書は線形代数について学べる1冊です。線形代数は統計学や機械学習など多くの分野で利用されている基礎知識であり、微分積分と合わせて習得したいでしょう。本書は高校数学の復習からはじまり、線形代数の細かいテクニックまで詳しく解説されています。

また、線形代数の具体的な活用例も紹介されており、実際に機械学習を行うときの参考になるでしょう。線形代数の基礎を固めたいなら、この本がおすすめです。

【参考】：高校レベルからはじめる！ やさしくわかる線形代数

数学以外にプログラマに求められる能力

プログラマに求められる能力は数学だけではありません。プログラマに転職する前に身につけておきたいスキルを最後に紹介します。場合によっては、数学よりも先にこれらを身につけた方が良い場合もあります。プログラマを目指す方は優先順位を考えて勉強を行う必要があるでしょう。

プログラマにはまずはITスキルが必要です。プログラミング言語の文法を理解しているだけでなく、処理効率やソースコードの可読性も考えてプログラムを作らなくてはいけません。また、プログラミングだけでなく、サーバ・インターネットなどの知識もある程度必要です。

たとえばAWSでのサーバ構築ができると、仕事の幅が広がります。プログラマを目指すなら、まずはITスキルを優先的に身につけましょう。

ITスキルを身につけるなら基本情報技術者試験の取得を行うのがまずは良いです。基本情報技術者試験では、プログラミングやアルゴリズム、データベース、セキュリティなど、エンジニアが知っておくべき知識に関する問題が出題されます。必要な知識を体系的に得ることができるため、資格取得を目指すのがおすすめでしょう。

【参考】：IPA 独立行政法人 情報処理推進機構：制度の概要：基本情報技術者試験

プログラマには論理的思考力も必要です。論理的思考力とは物事を道筋立てて考えられる力のことです。論理的思考力に欠けていると、予期しないバグを生んでしまう可能性もあります。また、プログラマの採用テストでは論理的思考力を試されるテストが課せられることも多いので、論理的思考力も高めていくようにしましょう。

論理的思考力を身につけるには、論理を意識して文章を読むのが良いです。たとえば新聞のニュースを読み、この記事で大事なこと、筆者が言いたいことはどれか考え、マーカーなどで色分けしてみましょう。文章の構成を意識して読むうちに論理的思考力が鍛えられます。

プログラマはコミュニケーション能力も必要です。なぜなら、システム開発は1人では行うことは少なくチームを組んで行うことが中心であるためです。チームでコミュニケーションが取れないと、開発作業がスムーズにいかなくなってしまいます。

たとえば、開発作業がどこまで進んだかこまめに報告したり、開発時にわからない箇所を相談しあったりすることが肝心です。プログラマを目指す方はコミュニケーション能力も鍛えましょう。

英語力も必須ではないですがあった方が良いです。なぜなら、最新技術を学ぶ際に英語の解説記事などを読む必要があるためです。IT技術は海外の方が進んでいることが多く、最新情報を得る場合どうしても英文を読まないといけません。

プログラマは最新技術を学び時代についていけるようにしないと、市場価値を上げることができないです。そのため、プログラマも英文が読める程度の英語力はあった方が良いでしょう。

プログラマは数学ができなくても良いが数学知識が役立つことも

本記事ではプログラマに数学は必要か、について解説しました。プログラマは必ず数学ができないといけない、という訳ではありません。特に高度な数学に関してはできなくても、通常のスマホアプリ・Webアプリなどの開発は行うことが可能です。