「数学ができないとプログラマーにはなれない」と思っていませんか？一部では正しいといえますが、すべてのプログラマーに数学の知識が必須というわけではありません。実際に、理系のPGだけでなく、文系のPGの方も多数活躍しています。プログラミングと数学が無関係というわけではありませんが、中学校・高校レベルの数学知識でも、問題なくプログラムできるのです。
この記事では、
・これからプログラマーになろうと思っている方
・プログラマーに興味がある方
のために、プログラマーと数学の関係性について、いろいろな方向性から迫っていきます。まずは、数学が苦手でもプログラマーになれるのか、といった話題から分かりやすく解説していきます。それから、数学を学ぶメリットやどんな場面で役に立つかなど、数学を学ぶべきなのか判断するための情報をお伝えしていきます。ぜひご一読して、プログラマーから見た数学がどんなものか理解しておきましょう。
参照：プログラマーの仕事内容と適性チェックはこちらの記事で解説！
数学ができないとプログラマーにはなれない？
「数学が苦手でもプログラマーになれますか？」
答えは、YESです。
実は、一部の分野を除き、プログラミングに数学の知識が必要とされることはほとんどありません。高校・大学レベルの高度な数学知識は必要ないのです。必要なのは、小学校・中学校低学年レベルの「算数」の知識です。算数であれば、どなたでもわかりますよね？
プログラマーに最も必要とされるのは、「論理的思考能力」です。プログラムは、論理的な処理の流れの塊なので、「やりたいことをいかに論理的に表すことができるか」が重要なのです。これは論理なので、数学ではありません。
例えば、人間が目の前のリンゴを取るときは、「手を伸ばす→リンゴをつかむ→手を引っ込める」といった流れになります。このとき、リンゴを何ニュートンの力でつかむか、という計算をする必要はありません。そういったことは、脳が自動的に処理してくれます。脳が数学的な計算をするわけではありませんが、ここでは「自動的に処理される」ということがポイントです。
プログラミングも同じで、数学的な処理はコンピューターが大方やってくれます。プログラマーは、論理的な流れを考えてコンピューターに指示すればいいのです。コンピューターが多数の数学理論から構成されているとしても、必ずしもプログラマーが理論を理解する必要はありません。
まとめると、必ずしもプログラマーが数学的知識を持っている必要はなく、ほとんどのことはコンピューターがやってくれるということです。あなたが数学嫌いだとしてもプログラマーになるのに問題はありません。ちなみに、筆者もあまり好きではありません。
しかしながら、数学の知識はプログラマーにとって役に立つ面もあります。次項では、数学を学ぶことのメリットについてお伝えしていきます。
必須ではないが、数学を学ぶメリットもある
さて、プログラマーにとって、数学はどう役に立つのでしょうか？ここでは、3つのメリットを紹介します。
論理的思考力が強化される
ほとんどの方は、学生時代に数学の証明問題を解いたことがあると思います。「図形Xと図形Yが等しくなることを証明せよ」といった問題です。なんとなくでも覚えていますよね？
証明問題の回答は、「AであるからBが成り立つ」といったような論理的な回答になります。つまり、論理的に思考することが求められているわけです。
証明問題に限らず、数学は全体として論理的なものです。つまり、数学が得意であれば、論理的に考えることも得意になる可能性が高いと考えられます。プログラミングと数学は、「論理」という共通項を持っているわけですね。
数値的な処理を記述しやすくなる
一般的なプログラムであっても、ときには数学的（数値的）な処理を記述しなければいけないこともあります。例えば、業務系のアプリケーションでは、売上や個数、会計上の計算処理など、数値を扱う部分が少なくありません。
もちろん、数学が苦手でもまったくプログラミングできない、といったことにはなりませんが、数学が得意な方ほど早く記述できるでしょう。
特定の分野では数学が必須とされる
記事の冒頭部分で、「一部の分野を除き」という前置きをしました。ここでは、数学知識が必要とされる分野について例をあげて説明していきます。
ゲーム開発
某有名RPGのようなゲーム開発をしてみたい、と思っている方も少なくないのではないかと思います。希望を叶えたいのであれば、数学を学ぶ必要が出てきます。
スマホアプリなどの2D系のゲームではそうでもありませんが、据え置き機などの3D系のゲームでは、高度な数学的知識が必要とされます。これは、3Dフィールドや物理演算などが数学的理論によって成り立っているためです。最近のゲームはますます高度化しているため、複雑な計算が必要になるでしょう。
一方で、Unreal EngineやUnityなどのゲームエンジンも発達してきているため、ある程度はゲームエンジンが解決してくれます。それでも、その元になっている数学理論を理解しておく必要があるでしょう。
統計処理
数学の一分野に「統計学」があります。統計学は簡単に言えば、データの集合から規則性を導き出したり、傾向を見つけたりするための学問です。プログラミング言語としては、RやPythonなどがよく使われています。
統計学は、学術的な目的だけではなく、マーケティングなどのビジネス分野でも頻繁に活用されています。マーケティングを支援するソフトウェアなどでは、統計的な処理を行うプログラミングが必要になってくる場合もあります。
人工知能
人工知能（AI）は、これからの発展が大いに期待されている分野です。自動運転やロボット、画像認識など、さまざまな分野での活用が進んでいます。まだまだ発展途上ですが、GoogleやMicrosoft、Amazonなどの大企業が日夜研究に励んでいます。
統計学と同じく、人工知能も数学的理論から成り立っています。微分や積分、行列をはじめとする高校・大学レベルの高度な数学知識が求められます。数学が好きな方でないと、理解することすら困難でしょう。筆者も何度かチャレンジしましたが、複雑な数式がいくつも出てくるので、諦めてしまいました。
関数型プログラミングは数学的理論で成り立っている
最後に、数学と関連性の高い、「関数型プログラミング」について紹介しておきましょう。
現在のところ、主流になっているJavaやJavaScript、C++などのプログラミング言語は「オブジェクト指向」が主体です。オブジェクト指向は、プログラミングの要素を「オブジェクト（クラス）」というまとまりで考える手法です。比較的馴染みやすいためか、長らく利用されています。
しかし、並列処理をするマルチスレッドプログラミングが難しいなどの問題点も指摘されています。そこで以前から存在していた、「関数型プログラミング」に注目が集まりました。
関数型プログラミングは、小さな関数をつなぎ合わせてプログラムを構成する手法です。並列処理でもバグを生みにくいプログラミングが可能で、関数が小さいためテストも容易になります。
ここでいう「関数」は、数学的な関数とほとんど同じ意味です。つまり、関数型プログラミングでは、数学的な考え方を求められます。オブジェクト指向とはまったく異なる考え方なので、初めての方はかなり戸惑うでしょう。しかし、慣れてくると、オブジェクト指向の言語よりもシンプルに記述できるようになってきます。
数学が好きな方は一度チャレンジしてみるとよいでしょう。言語としては、HaskellやF#、Scalaなどがおすすめです。
まとめ
数学の知識は、プログラマーにとって役に立ちます。しかし、必ずしも必要というわけではなく、一般的なプログラミングに数学の知識はほとんど必要とされません。特定の分野に限っていえば、数学知識がないとプログラミングできない場合もありますので、あなたが目指す分野によっては、数学を勉強しなければならないでしょう。もちろん、数学知識が必須でない分野を目指す方も勉強しておいて損はありません。高校時代を振り返るつもりで、数学の勉強をはじめてみましょう。
数学は好き嫌いが別れやすい分野ですが、あなたは数学が好きですか？
