معلوماتية
المعلوماتية أوعلوم الحاسوب 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.
تهتم علوم الحاسوب بداية بدراسة الأسس النظرية للحوسبة والمعلومات وتطبيقاتها في الأنظمة الحاسوبية.
ينضوي تحت اسم المعلوماتية وعلوم الحاسب حقول متنوعة كلها تصنف تحت العنوان العريض (علوم الحاسوب) .البعض يؤكد على الحوسبة وبعض تطبيقاتها مثل رسوميات الحاسوب في حين حتى فروعا أخرى تدرس خواص معضلة تحسيبية (computational problem) (مثل نظرية التعقيد الحسابي), في حين تظل فروعا أخرى هجرز على التحديات التي تطرحها تطبيقات الحوسبة . فمثلا نظرية لغة البرمجة( programming language theory) تدرس الطرق والوسائل لوصف عملية التحسيب ، في حين تقوم البرمجة (computer programming) بتطبيق لغات برمجة معينة لاستخراج جواب أوحل لمشكلة تحسيبية معينة .
تاريخ
يعود تاريخ علوم الحاسوب إلى اختراع أول حاسوب رقمي حديث. فقبل العشرينات من القرن العشرين، كان مصطلح حاسوب computer يشير إلى أي أداة بشرية تقوم بعملية الحسابات. أول الباحثين الذين يمكن اعتبارهم فهماء حاسوب كان كورت غودل (Kurt Gödel)، ألونزوتشرش (Alonzo Church)، وآلان تورينغ (Alan Turing)، هؤلاء الثلاثة كانوا مهتمين بمسألة الحسوبية (computability): ما هي القضايا أوالأمور التي يمكن لآلة حتى تحسبها باتباع قائمة من التعليمات مع ورقة وقلم، دون تحديد للزمن اللازم ودون أي مهارات أوبصيرة (ذكاء)،يا ترى؟ وكان أحد دوافع هذه الدراسات هوتطوير آلات حاسبة computing machines يمكنها أتمتة الأعمال الروتينية والعرضة للخطأ البشري عند إجراء حسابات بشرية.
خلال الأربعينات، مع تطوير آلات حاسبة أكثر قوة وقدرة حسابية، تتطور مصطلح حاسوب ليشير إلى الآلات بدلا من الأشخاص الذين يقومون بالحسابات. وأصبح من الواضح حتى الحواسيب يمكنها حتى تقوم بأكثر من مجرد عمليات حسابية وبالتالي انتقلوا لدراسة التحسيب بشكل عام. بدأت المعلوماتية وعلوم الحاسب تأخذ استقلالها كفرع أكاديمي مستقل في الستينات، مع إيجاد أوائل أقسام علوم الحاسب في الجامعات وبدأت الجامعات تعطي إجازات في هذه العلوم.
أهم الإنجازات
- ثورة في عالم التكنولجيا مثل أستخدام الكمبيوتر في الأغراض العامة ، الأنترنيت ، الأمضاء الرقمية ، التجارة الألكترونية ، محركات البحث
- ظهور نوع حديث من البحث الفهمى مثل فيزياء الحاسوب computational physics وكيمياء الحاسوب computational chemistry.
- وضوح الفكرة المجردة للغات البرمجة والأدوات التدقيق اللغوى والطرق المتنوعة للتعامل مع المعلومات بشكل مجرد
أهم الفروع
يمكن تقسيم المعلوماتية إلى ثلاثة أقسام:
- معلوماتية نظرية: يفهم اللغات الصورية، نظريات الحوسبة أوالخوارزميات وحساب التكاليف .
- معلوماتية عملية: يفهم مهارات ترجمة اللغات الصورية و نظريات والخوارزميات إلى تطبيقات يسهل تداولها,والتطوير المستمر لها مع ما يماشي العلوم ومجالات الحياة الأخرى.
- المعلوماتيةالتطبيقية: وتهتم بالتطبيقات المتنوعة للحاسوب في مجالات الحياة : كالتصميم والتصنيع باستخدام الحاسب ، والأنظمة الإدارية والصناعية.
- هندسة الحاسوب: هذا الفرع يهتم بكيفية صناعة الحاسوب (عتاد الحاسوب). صناعة الحواسيب تعتمد على الكثير من المجالات مثل المعلوماتية النظرية، الفيزياء، الكمياء، الالكترونيات.
يمكن تقسيم المعلوماتية أيضا بالشكل التالي :
- فهم الخوارزميات والمعلوماتية النظرية: وهي تدرس الجانب النظري في المعلوماتية .
- فهم التقنيات الحاسوبية: هي التحليل ، التصميم وبناء المكونات الصلبة للحواسيب .
حقول المعلوماتية
معلوماتية نظرية
الأسس الرياضيةفهم التعمية Cryptography خوارزميات لحماية البينات الخصوصية بما فيها التعمية نظرية المخططات Graph theory أسس بنى تخزين المعلومات وخوارزميات البحث. منطق رياضي Mathematical logic نظرية الأنماط Type Theory تحليل شكلي لأنماط المعطيات, واستخدام هذه الأناماط لفهم خصائص البرمجيات, خاصة أمن البرامج وثباتها . |
نظرية التحسيبنظرية الأتمتة Automata theory نظرية الحاسوبية (معلوماتية) Computability theory نظرية التعقيد الحسابي Computational complexity theory دراسة الحدود الأساسية للحوسبة (بالذات الزمن وسعات التخزين) |
معلوماتية عملية
خوارزميات وبنى بياناتتحليل الخوارزميات Analysis of algorithms خوارزميات Algorithms دراسة عمليات شكلية لإنجاز التحسيب ، ومدى فعالية هذه العمليات . بنى البيانات Data Structure تنظيم ومعالجة البيانات لغات البرمجة والمترجمات البرمجيةمترجم (برمجة) Compiler طرق برمجة البرامج الحاسوبية من لغات برمجة عالية المستوى إلى -لغات برمجة منخفضة المستوى لغة برمجةلغات صورية للتعبير عن الخوارزميات . قواعد البيانات
|
أنظمة موزعة ، ومتوازية ، ومتواقتةConcurrencyنظرية وتطبيق التحسيب المتزامن والتفاعلي . تشبيك حاسوبي Computer networking خوارزميات وبروتوكولات لنقل مضمون للبيانات لمسافات بعيدة مع تسليم الخطاء error correction حوسبة متوازية Parallel computing حوسبة تستخدم عدة حواسب وعدة معالجات معا على التوازي تكوين الحاسوبتكوين الحاسوب Computer architecture the design, organization, optimization and verification of a computer system, mostly about CPUs and Memory subsystem أنظمة التشغيل أنظمة لإدارة برامج الحاسب وبنى بياناته
هندسة برمجيات
|
معلوماتية تطبيقية
الذكاء الاصطناعي
|
رسوميات حاسوبية
حوسبة فهمية
|
مجالات متعلقة
المعلوماتية ترتبط إرتباطا وثيقا بعدد من المجالات ، وهذه المجالات تتداخل معا بشكل كبير ، ولكن توجد فروق بينها ، من هذه المجالات:
- هندسة الحاسوب هي التحليل ، التصميم وبناء المكونات الصلبة للحواسيب (عتاد الحاسوب).
- الرسوميات الحاسوبية هومجال حوسبة المرئيات ، حيث يتم إستخدام الحاسوب لبناء صور ورسومات بشكل إصطناعي ، أولدمج اوتعديل الصور المأخوذة من العالم الواقعي.
- برمجة الحاسوب أوتطوير البرمجيات يفهم كتابة البرامج للحاسوب.
- فهم المعلومات هودراسة البيانات والمعلومات ، وكيف يتم تفسيرها وتحليلها وتخزينها وإسترجاعها . وهوفهم بدأ كالأساس الفهمي للإتصالات وقواعد البيانات.
- تأمين المعلومات هودراسة وبناء أنظمة معلومات آمنة ، تضم أنظمة التشفير وحماية المعلومات.
- أنظمة المعلومات يفهم إستخدام الحاسوب والحوسبة لدعم عمل المؤسسات
- هندسة البرمجيات التي تعني في تحليل ، تصميم ، بناء وإختبار البرامج . هندسة البرمجيات تضم أساليب التطوير ، وغيرها من المجالات الأخرى.
اقرأ أيضا
- معلوماتية حيوية
- إنترنت
- برمجيات/برامج
- هندسة البرمجيات
- نظم التشغيل
- عتاد الحاسوب
- الوسائط المتعددة
- بروتوكولات
- يوتابايت
- ذكاء إصطناعي
- الشبكات النورونية
- نظرية الألعاب
- فهم المحاكاة
- خوارزميات وراثية
- رخص الكترونية
- لغات البرمجه
- وحدات قياس سعة التخزين في الحاسوب
مراجع
- ^ Computer science is the study of information Department of Computer and Information Science, Guttenberg Information Technologies
- ^ Computer science is the study of computation. Computer Science Department, College of Saint Benedict, Saint John's University
- ^ علوم الحاسوب هي دراسة كافة نواحي النظمة الحاسوبية من السس النظرية إلى دراسة التطبيقات كافة حتى ضمن المشاريع البرمجية الضخمة Massey University