علوم الحاسوب

علوم الحاسوبأو الإعلام الآلي هو العلم الذي يدرس 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 علم الحاسب الآلي المعلوماتية إختصاراً.
تهتم علوم الحاسوب بداية بدراسة الأسس النظرية للحوسبة والمعلومات وتطبيقاتها في الأنظمة الحاسوبية. ^{[1] [2] [3]}
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 أن فروعا أخرى تدرس خواص مشكلة تحسيبية computational problem (مثل نظرية التعقيد الحسابي), في حين تبقى فروعا أخرى تركز على التحديات التي تطرحها تطبيقات الحوسبة. فمثلا نظرية لغة البرمجة(programming language theory) تدرس الطرق والوسائل لوصف عملية التحسيب، في حين تقوم برمجة الحاسوب بتطبيق لغات برمجة معينة لاستخراج جواب أو حل 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 علماء حاسوب كان كورت غودل (Kurt Gödel)، ألونزو تشرش (Alonzo Church)، وآلان تورينغ
(Alan Turing)، هؤلاء الثلاثة كانوا مهتمين بمسألة الحسوبية
(computability): ما هي القضايا أو الأشياء التي يمكن لآلة أن تحسبها
باتباع قائمة من التعليمات مع ورقة وقلم، دون تحديد للزمن اللازم ودون أي
مهارات أو بصيرة (ذكاء)؟ وكان أحد دوافع هذه الدراسات هو تطوير آلات حاسبة computing machines يمكنها إتمام 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 أن الحواسيب يمكنها أن تقوم بأكثر من مجرد عمليات حسابية وبالتالي
انتقلوا لدراسة تحسيب أو 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 الفروع


يمكن تقسيم المعلوماتية إلى ثلاثة أقسام:

1. معلوماتية نظرية: يدرس اللغات الصورية، نظريات الحوسبة أو الخوارزميات وحساب التكاليف.
   
2. معلوماتية عملية: يدرس مهارات ترجمة اللغات الصورية ونظريات
   والخوارزميات إلى تطبيقات يسهل تداولها، والتطوير المستمر لها مع ما يماشي
   العلوم ومجالات الحياة الأخرى.
   
3. المعلوماتية التطبيقية: وتهتم بالتطبيقات المختلفة للحاسوب في مجالات الحياة : كالتصميم والتصنيع باستخدام الحاسب، والأنظمة الإدارية والصناعية.
   
4. هندسة الحاسوب: هذا الفرع يهتم بكيفية صناعة معدات الحاسوب (عتاد الحاسوب). صناعة الحواسيب تعتمد على العديد من المجالات مثل المعلوماتية النظرية، الفيزياء، الكمياء، الالكترونيات.
   

يمكن تقسيم المعلوماتية أيضا بالشكل التالي :

• علم الخوارزميات والمعلوماتية النظرية: وهي تدرس الجانب النظري في المعلوماتية.
  
• علم التقنيات الحاسوبية: هي التحليل، التصميم وبناء المكونات الصلبة للحواسيب.
  

-------------------------------------------------------------------

حقول المعلوماتية


الخوارزميات وبنية البيانات

O(n2)
تحليل الخوارزميات	خوارزميات	بنية البيانات

---------------------------------------------------------------------


الحوسبة العددية والرمزية

					ملف:Wind-particle.png	y = sin(x) + c
معلوماتية حيوية	علوم استعرافية	كيمياء حسابية	علم الأعصاب الحاسوبي	فيزياء حاسوبية	تحليل عددي	الرياضيات الرمزية

----------------------------------------------------------------------------------------------------

معلوماتية نظرية

[عدل] الأسس الرياضية علم التعمية Cryptography خوارزميات لحماية البينات الخصوصية بما فيها التعمية نظرية المخططات Graph theory أسس بنى تخزين المعلومات وخوارزميات البحث. منطق رياضي Mathematical logicنظرية الأنماط Type Theory تحليل شكلي لأنماط المعطيات, واستخدام هذه الأناماط لفهم خصائص البرمجيات, خاصة أمن البرامج وثباتها. نظرية الأعدادنظرية التصنيفهندسة رياضية حاسوبية

[عدل] نظرية التحسيب نظرية الأتمتة Automata theoryنظرية الحسوبية (معلوماتية) Computability theoryنظرية التعقيد الحسابي Computational complexity theory دراسة الحدود الأساسية للحوسبة (بالذات الزمن وسعات التخزين)نظرية الحوسبة الكمومية

[عدل] معلوماتية عملية

[عدل] خوارزميات وبنى بيانات تحليل الخوارزميات Analysis of algorithmsخوارزميات Algorithms دراسة عمليات شكلية لإنجاز التحسيب، ومدى فعالية هذه العمليات.بنى البيانات Data Structure تنظيم ومعالجة البيانات [عدل] لغات البرمجة والمترجمات البرمجية مترجم (برمجة) Compiler طرق برمجة البرامج الحاسوبية من لغات برمجة عالية المستوى إلى -لغات برمجة منخفضة المستوى.مفسر (برمجة) Interpreterلغة برمجة لغات صورية للتعبير عن الخوارزميات. [عدل] قواعد البيانات استخراج البيانات Data miningدراسة خوارزميات البحث ومعالجة البيانات في المستندات وقواعد البيانات; ترتبط أيضا ب استرجاع المعلومات information retrievalقواعد بيانات علائقية Relational databasesStudy of algorithms for searching and processing information in documents and databases; closely related to استرجاع المعلومات information retrieval.

[عدل] أنظمة موزعة، ومتوازية، ومتواقتة تزامن (حوسبة) Concurrency نظرية وتطبيق التحسيب المتزامن والتفاعلي.تشبيك حاسوبي Computer networking خوارزميات وبروتوكولات لنقل مضمون للبيانات لمسافات بعيدة مع تصحيح الأخطاء error correctionحوسبة متوازية Parallel computing حوسبة تستخدم عدة حواسب وعدة معالجات معا على التوازيحوسبة موزعة Distributed computing [عدل] تكوين الحاسوب معمارية أو تكوين الحاسوب Computer architecture the design, organization, optimization and verification of a computer system, mostly about CPUs and Memory subsystemتنظيم الحاسوب Computer organizationأنظمة التشغيل أنظمة لإدارة برامج الحاسب وبنى بياناته [عدل] هندسة برمجيات برمجة الحاسوب Computer programming كتابة برامج باستخدام لغات برمجةطرق صورية Formal methods طرق رياضية للوصف والاستنتاج حول تصميم البرمجيات software designs.هندسة برمجيات Software engineering مباديء وممارسة تصميم، تطوير، وفحص البرامج.تصميم الخوارزمياتتطوير البرمجيات Software developmentهندسة عكسية Reverse Engineering

[عدل] معلوماتية تطبيقية

[عدل] الذكاء الاصطناعي ذكاء اصطناعي Artificial intelligenceاستنتاج مؤتمت Automated reasoningروبوتية أو صتاعة الرجل الآلي Roboticsalgorithms for controlling the behavior of robotsرؤية حاسوبية Computer visionalgorithms for extracting three dimensional objects from a two dimensional pictureتعلم آلي Machine Learningحياة اصطناعية Artificial Lifeمعالجة اللغات الطبيعية/لسانيات حاسوبية [عدل] الاتصالات صوت الحاسوب Computer audioAlgorithms and data structures for the creation, manipulation, storage, and transmission of digital audio recordings. Also important in voice recognition applications.التشبيك الحاسوبيAlgorithms and protocols for reliably communicating data across different shared or dedicated media, often including error correction.علم التعميةApplies results from complexity, probability and number theory to invent and break codes.

[عدل] رسوميات حاسوبية رسوميات حاسوبية Computer graphicsخوارزميات لتوليد صور رسومية لتوليد ما هو موجود في الواقع أو تمثيل المعلومات المراد تصويرها بشل مرئي.معالجة الصور Image processingإحساس عن بعد Remote Sensing [عدل] التفاعل الإنساني الحاسوبي تفاعل إنساني-حاسوب [عدل] حوسبة علمية معلوماتية حيويةحوسبة علميةعلوم استعرافيةكيمياء حاسوبيةفيزياء حاسوبيةعلوم عصبية حاسوبيةخزارزميات عدديةرياضيات رمزية Symbolic mathematics

[عدل] تعليم علوم الحاسب/ تعليم المعلوماتية


[عدل] 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
  هو مجال حوسبة المرئيات، حيث يتم استخدام الحاسوب لبناء صور ورسومات بشكل
  إصطناعي، أو لدمج أو تعديل الصور المأخوذة من العالم الواقعي.
  
• برمجة الحاسوب أو تطوير البرمجيات يدرس كتابة البرامج للحاسوب.
  
• علم المعلومات هو دراسة البيانات والمعلومات، وكيف يتم تفسيرها
  وتحليلها وتخزينها واسترجاعها. وهو علم بدأ كالأساس العلمي للإتصالات
  وقواعد البيانات.
  
• تأمين المعلومات هو دراسة وبناء أنظمة معلومات آمنة، تشمل أنظمة التشفير وحماية المعلومات.
  
• أنظمة المعلومات يدرس استخدام الحاسوب والحوسبة لدعم عمل المؤسسات
  
• هندسة البرمجيات التي تعني في تحليل، تصميم، بناء واختيار البرامج. هندسة البرمجيات تشمل أساليب التطوير، وغيرها من المجالات الأخرى.
  

[عدل] اقرأ أيضا

• معلوماتية حيوية
  
• إنترنت
  
• برمجيات/برامج
  
• هندسة البرمجيات
  
• نظم التشغيل
  
• عتاد الحاسوب
  
• الوسائط المتعددة
  
• بروتوكولات
  
• يوتابايت
  
• ذكاء إصطناعي
  
• الشبكات النورونية
  
• نظرية الألعاب
  
• علم المحاكاة
  
• خوارزميات وراثية
  
• رخص الكترونية
  
• لغات البرمجه
  
• وحدات قياس سعة التخزين في الحاسوب
  

[عدل] حقول مرتبطة

• ذكاء اصطناعي Artificial intelligence
  

• علوم استعرافية Cognitive science
  
• علوم المعلومات Information science
  
• علوم الاتصالات Communication studies
  
• تعليم المعلوماتية Didactics of Informatics / Didactics of computer science
  

[عدل] انظر أيضا

• برمجيات النظام
  
• معلوماتية حيوية Bioinformatics
  
• معلوماتية التنوع الحيوي Biodiversity Informatics
  
• معلوماتية طبية حيوية Biomedical informatics
  
• معلوماتية الأعمال Business Informatics
  
• معلوماتية بيئية Ecoinformatics
  
• معلوماتية كيميائية Cheminformatics
  
• معلوماتية المجتمع Community informatics
  
• معلوماتية جيولوجية Geoinformatics
  
• معلوماتية صحية Health informatics
  
• معلوماتية مخبرية Laboratory informatics
  
• معلوماتية عصبية Neuroinformatics
  
• معلوماتية اجتماعية Social informatics
  

[عدل] مواقع ذات صلة

• البوابة العربية لعلوم الحاسب والمعلوماتية
  
• مجلة المعلوماتية تصدر عن الجمعية العلمية السورية للمعلوماتية
  

[عدل] 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

----------------------------------------------------------------------------------------------------

الحقول الأساسية للمعلوماتية

معلوماتية نظرية	تحسيب · خوارزميات · نظرية المعلومات · نظرية الأتمتة · نظرية المخططات · نظرية التعقيد · تعمية · لغات شكلية · استمثال · بناء المترجمات البرمجية · نظرية أنظمة التشغيل · نظرية قواعد البيانات · نظرية التعمية · طريقة شكلية · تحسيب طبيعي
معلوماتية عملية	أنظمة تشغيل · حوسبة · رسوميات الحاسب · قواعد بيانات · بنى بيانات · برمجة
معلوماتية تقنية	تكنولوجيا المعلومات · شبكات الحاسب · عتاد الحاسب · أمن الحاسب · اختراق الحاسب
معلوماتية تطبيقية	أنظمة معلومات · معلوماتية حيوية · معلوماتية جيولوجية · كيمياء حاسوبية · فيزياء حاسوبية · معلوماتية اقتصادية · وسائط متعددة
ذكاء اصطناعي	تعلم آلي · معلوماتية عصبونية · طرق التصنيف · لغويات حاسوبية
برمجيات	لغات البرمجة · برمجيات حرة · برمجيات تجارية
أنظمة التشغيل	دوس · ويندوز · يونكس · لينكس · ماك أو إس · نتوير · تاريخ أنظمة تشغيل الحاسوب
عتاد الحاسب	وحدة المعالجة المركزية · ذاكرة الحاسب · القرص الصلب · اللوحة الأم · بطاقة عرض مرئي · بطاقة الاتصال بالشبكة · وسائل تخزين ضوئي · وحدات الإدخال و الإخراج