قائمة الموضوعات الأساسية في فهم الحاسوب

فهم الحاسوب, أوالمعلوماتية, هوالفهم الذي يفهم الحوسبة ومعالجة البيانات والنظريات والتطبيقات التي تشكل الأساس لمكننة (أتمتة) نقل المعلومات وتشغيلها وتحويلها ، وذلك بدراسة برامج وتطبيقات (برمجيات) ومكونات (عتاد) الحاسوب. في بعض الدول العربية يطلق على مصطلح فهم الحاسب الآلي المعلوماتية إختصاراً.

تهتم علوم الحاسوب بداية بدراسة الأسس النظرية للحوسبة والمعلومات وتطبيقاتها في الأنظمة الحاسوبية.

أسس رياضية

منطق رياضي- جبر بول وطرق أخرى لنمذجة الاستفسارات المنطقية، واستخدامات وقيود طريقة البرهان الاصطلاحية.
نظرية الأعداد- نظرية الأعداد السليمة. تستخدم في التشفير كما أنها حقل اختبار في الذكاء الصنعي.
نظرية المخططات- أساس بنى المعطيات وخوارزميات البحث.
نظرية الألعاب- مفيدة في الذكاء الصنعي والسبرانية (فهم الضبط).
نظرية الترميز- مفيدة في الشبكات وفي مجالات أخرى حيث تتواصل الحواسيب مع بعضها البعض.

مجالات علوم الحاسوب

نظرية التحسيب

نظرية الآلة المجردة- بنى منطقية مختلفة لحل المشكلات.

نظرية الحسوبية – ما الذي يمكن حوسبته باستخدام النماذج الحالية للحواسيب . البراهين التي تم وضعها من قبل آلان تورينج وآخرين غيره تعطي تصوراً عن إمكانات ما يمكن وما لا يمكن حوسبته.
نظرية التعقيد الحسابي – Fundamental bounds (especially time and storage space) on classes of computations.
الحوسبة الكمومية theory – Explores computational models involving quantum superposition of bits.

الخوارزميات وبنى المعطيات

الخوارزميات
بنى المعطيات.

لغات البرمجة والمترجمات

Compiler theory – Theory of compiler design, based on نظرية الآلة المجردة.
لغات البرمجة – Taxonomy of programming languages, their strength and weaknesses. Various أنماط الرمجة, such as object-oriented programming.
Programming language theory
Formal semantics – rigorous mathematical study of the meaning of programs.
نظرية النمط – Formal analysis of the types of data, and the use of these types to understand properties of programs — especially program safety.

Concurrent, parallel, and distributed systems

Concurrency – The theory and practice of simultaneous computation; data safety in any multitasking or multithreaded environment.
حوسبة تفرعية – Computing using multiple concurrent threads of execution, devising algorithms for solving problems on multiple processors to achieve maximal speed-up compared to sequential execution.
حوسبة موزعة – Computing using multiple computing devices over a network to accomplish a common objective or task and there by reducing the latency involved in single processor contributions for any task.

هندسة البرمجيات

Formal methods – Mathematical approaches for describing and reasoning about software designs.
هندسة البرمجيات – The principles and practice of designing, developing, and testing programs, as well as proper engineering practices.
الهندسة العكسية – The application of the scientific method to the understanding of arbitrary existing software
تصميم الخوارزميات – Using ideas from algorithm theory to creatively design solutions to real tasks
برمجة الحاسوب – The practice of using a programming language to implement algorithms

بنيان الحاسوب

بنيان الحاسوب – The design, organization, optimization and verification of a computer system, mostly about CPUs and Memory subsystem (and the bus connecting them).
نظم تشغيلs – Systems for managing computer programs and providing the basis of a usable system.

الأمن والاتصالات

Networking – Algorithms and protocols for reliably communicating data across different shared or dedicated media, often including error correction.
أمن حاسوب – Practical aspects of securing computer systems and computer networks.
تعمية – Applies results from complexity, probability and number theory to invent and break codes, and analyze the security of cryptographic protocols.

قواعد المعطيات

Relational databases – the set theoretic and algorithmic foundation of databases.
Data mining – Study of algorithms for searching and processing information in documents and databases; closely related to information retrieval.

الذكاء الصنعي

الذكاء صنعي – The implementation and study of systems that exhibit an autonomous intelligence or behavior of their own.
تعليل آلي – Solving engines, such as used in Prolog, which produce steps to a result given a query on a fact and rule database, and automated theorem provers that aim to prove mathematical theorems with some assistance from a programmer.
روبوتيات – Algorithms for controlling the behavior of robots.
رؤية حاسوبية – Algorithms for identifying three dimensional objects from a two dimensional picture.
التفهم الآلي – Automated creation of a set of rules and axioms based on input.

رسوميات الحاسوب

رسوميات حاسوبية – Algorithms both for generating visual images synthetically, and for integrating or altering visual and spatial information sampled from the real world.
معالجة الصور – Determining information from an image through computation.
Human computer interaction – The study and design of computer interfaces that people use.

حوسبة فهمية

تحليل عددي – Approximate numerical solution of mathematical problems such as root-finding, integration, the solution of ordinary differential equations; the approximation of special functions.
رياضيات رمزية – Manipulation and solution of expressions in symbolic form, also known as Computer algebra.
فيزياء حاسوبية – Numerical simulations of large non-analytic systems
كيمياء حاسوبية – Computational modelling of theoretical chemistry in order to determine chemical structures and properties
معلوماتية حيوية – The use of computer science to maintain, analyse, store biological data and to assist in solving biological problems such as Protein folding, function prediction and Phylogeny.
فهم الأعصاب الحاسوبي – Computational modelling of neurophysiology.

Collaborative Networks

Virtual Organization – Including virtual enterprises, extended enterprises.
VO Breeding Environment – Including industry clusters, industrial districts, digital business ecosystems.
Professional virtual community – Including virtual teams, social networks.