المعلوماتية أو علوم الحاسوب هو العلم الذي يدرس الحوسبة و معالجة البيانات و النظريات والتطبيقات التي تشكل الأساس لمكننة (أتمتة) نقل المعلومات و تشغيلها و تحويلها ، وذلك بدراسة برامج وتطبيقات (برمجيات) ومكونات (عتاد) الحاسوب.

تهتم علوم الحاسوب بداية بدراسة الأسس النظرية للحوسبة و المعلومات و تطبيقاتها في الأنظمة الحاسوبية. [1] [2] [3]
ينضوي تحت اسم المعلوماتية و علوم الحاسب حقول متنوعة كلها تصنف تحت العنوان العريض (علوم الحاسوب) .البعض يؤكد على الحوسبة و بعض 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 و الوسائل لوصف عملية التحسيب ، في حين تقوم البرمجة (computer programming) بتطبيق لغات برمجة معينة لاستخراج جواب أو حل لمشكلة تحسيبية معينة .
[TABLE="class: toc"]
[TR]
[TD]فهرست

[إخفاء]



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 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 أن الحواسيب يمكنها أن 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 جديد من البحث العلمى مثل فيزياء الحاسوب computational physics و كيمياء الحاسوب computational chemistry.
  • وضوح الفكرة المجردة للغات البرمجة والأدوات التدقيق اللغوى والطرق المختلفة للتعامل مع المعلومات بشكل مجرد


أهم الفروع

يمكن تقسيم المعلوماتية إلى ثلاثة أقسام:

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

يمكن تقسيم المعلوماتية أيضا بالشكل التالي :

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


حقول المعلوماتية


معلوماتية نظرية

[
الأسس الرياضية

علم التعمية Cryptography خوارزميات لحماية البينات الخصوصية بما فيها التعمية نظرية المخططات Graph theory أسس بنى تخزين المعلومات و خوارزميات البحث. منطق رياضي Mathematical logic نظرية الأنماط Type Theory تحليل شكلي لأنماط المعطيات, و استخدام هذه الأناماط لفهم خصائص البرمجيات, خاصة أمن البرامج و ثباتها .

نظرية التحسيب

نظرية الأتمتة Automata theory نظرية الحاسوبية (معلوماتية) Computability theory نظرية التعقيد الحسابي Computational complexity theory دراسة الحدود الأساسية للحوسبة (بالذات الزمن و سعات التخزين)


معلوماتية عملية


[TD="align: right"][تحرير] خوارزميات و بنى بيانات

تحليل الخوارزميات Analysis of algorithms خوارزميات Algorithms دراسة عمليات شكلية لإنجاز التحسيب ، و مدى فعالية هذه العمليات . بنى البيانات Data Structure تنظيم و معالجة البيانات
لغات البرمجة و المترجمات البرمجية

مترجم (برمجة) Compiler طرق برمجة البرامج الحاسوبية من لغات برمجة عالية المستوى إلى -لغات برمجة منخفضة المستوى لغة برمجةلغات صورية للتعبير عن الخوارزميات .
قواعد البيانات


[TD="align: right"][تحرير] أنظمة موزعة ، و متوازية ، و متواقتة

Concurrencyنظرية و تطبيق التحسيب المتزامن و التفاعلي . تشبيك حاسوبي Computer networking خوارزميات و بروتوكولات لنقل مضمون للبيانات لمسافات بعيدة مع تصحيح الخطاء error correction حوسبة متوازية Parallel computing حوسبة تستخدم عدة حواسب و عدة معالجات معا على التوازي
تكوين الحاسوب

تكوين 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 و بنى بياناته
هندسة برمجيات


[تحرير] معلوماتية تطبيقية


[TD="align: right"][تحرير] الذكاء الاصطناعي


[TD="align: right"][تحرير] رسوميات حاسوبية

[تحرير] حوسبة علمية


للمزيد:
http://www.startimes.com/f.aspx?t=3543912