تشارلز بابيج يرجع له الفضل في اختراع أول آلة حاسوب.[13]آدا لوفلايس يرجع لها الفضل في كتابة أول خوارزمية بهدف عمل معالجة على الحاسوب.[14]استخدم الجيش الألماني آلة إنجما خلال الحرب العالمية الثانية للاتصالات التي أرادوا إبقاؤها سرية. كان فك تشفير حركة آلة الإنجما على نطاق واسع عاملاً مهمًا ساهم في انتصار الحلفاء في الحرب العالمية الثانية.
قبل العشرينات من القرن العشرين، كان مصطلح حاسوب يشير إلى أي أداة بشرية تقوم بعملية الحسابات. 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 حاسبةحاسوب يمكنها إتمام الأعمال الروتينية المُعرّضة للخطأ البشري عند إجراء حسابات بشرية.
خلال الأربعينات ومع تطوير آلات حاسبة أكثر قوة وقدرة حسابية تتطور مصطلح حاسوب ليُشير إلى الآلات بدلا من الأشخاص الذين يقومون بالحسابات. وأصبح من الواضح أن الحواسيب يمكنها أن تقوم بأكثر من مجرد عمليات حسابية وبالتالي تم الانتقال إلى دراسة الحوسبة بشكل عام. بدأت المعلوماتية وعلوم الحاسب تأخذ استقلالها كفرع أكاديمي مستقل في الستينييات، مع إيجاد أوائل أقسام علوم الحاسب في الجامعات وبدأت الجامعات تمنح إجازات في هذه العلوم.
يعود تاريخ أقرب تعريف لعلوم الحاسوب إلى ما قبل أول آلة حاسوب رقمي، لحساب المهام العددية الثابتة مثل المعداد الذي كان موجود منذ العصور القديمة للمساعدة في العمليات الحسابية مثل الضرب والقسمة وبعد ذلك وجدت الخوارزميات لأداء العمليات الحسابية في العصور القديمة وحتى قبل تطوير المعدات الحاسوبية المعقدة، في اللغة السنسكريتية القديمة مخطوطة تسمى "Shulba Sutras" أو قواعد الوتر "Rules of the Chord" وهو كتاب في الخوارزميات مكتوب في سنة 800 قبل الميلاد لبناء الأجسام الهندسية مثل المذابح باستخدام الأوتاد والأوتار وتعتبر بدايات (أسلاف) مجال هندسة الرياضية الحسابية الحديثة.
ثم كشف غوتفريد لايبنتس آلة حاسبة ميكانيكية الرقمية تسمى حاسوب متدرج (الحاسوب التدريجي) في سنة (1673)،[16] ويمكن أن يقال أنه يعتبر أول عالم حاسوب، واضع النظريات للمعلومات، ومن بين أسباب أخرى لهذا الترشيح، توثيقه لنظم الأرقام الثنائية.
في عام 1820، أطلق تشارلز توماس «Charles Xavier Thomas أو Thomas de Colmar» صناعة آلة حاسبة ميكانيكية،[ملاحظة 1] عندما صدر له جهاز مبسط يسمى أريثموميتر وكان أول آلة حاسبة قوية بما فيه الكفاية وموثوق بها بما يكفي للاستخدام اليومي في بيئة مكتبية.
تشارلز بابيج بدأ تصميم أول آلة حاسبة ميكانيكية أوتوماتيكية تسمى محرك الفرق في عام 1822، والذي أعطى في نهاية المطاف له فكرة عمل أول آلة حاسبة ميكانيكية للبرمجة وتسمى المحرك التحليلي.[17] بدأ تطوير هذا الجهاز في عام 1834 وفي أقل من عامين كان قد رسم العديد من السمات البارزة للحاسوب الحديث.[18] كان اعتماد نظام البطاقة المثقبة المشتقة من منسج جاكارد هي خطوة حاسمة،[18] مما يجعلها ذات برمجة بلا حدود.[ملاحظة 2]
في عام 1843، أثناء ترجمة مقال فرنسية عن المحرك التحليلي، كتبت آدا لوفلايس في واحدة من العديد من الملاحظات أنها شملت، خوارزمية لحساب أعداد برنولي، والذي يعتبر أول برنامج حاسوب.[19]
في حوالي سنة 1885، اخترع هيرمان هولليريث آلة التبويب للاستخدام في تلخيص المعلومات وكانت تستخدم بطاقة مثقبة لمعالجة المعلومات الإحصائية في نهاية المطاف أصبحت هذه الشركة جزء من آي بي إم اليوم.
في عام 1937، وبعد مئة سنة من حلم باباج المستحيل أقنع هوارد أيكن شركة آي بي إم بتطوير آلته الحاسبة العملاقة للبرمجة، في ذلك الوقت كانت آي بي إم تصنع كل أنواع معدات البطاقات المثقبة وكانت أيضا تقوم بأعمال الآلات الحاسبة.[20] وأُطْلِق اسم هارفارد مارك واحد عليها وكانت بناء على المحرك التحليلي الخاص بتشارلز بابيج، وكانت تستخدم الكروت المثقوبة ووحدة الحوسبة المركزية، وعندما تمت الآلة النهائية أشاد البعض بأن «حلم باباج تحقق».[21]
خلال الأربعينيات من القرن الماضي ومع تطور آلات حاسوب أقوى،[22] وبدى واضحا أن الحاسوب يمكن أن يستخدم في أكثر من الحسابات الرياضية فقط، مجال علوم الحاسب توسع ليشمل الحوسبة بشكل عام، تم وضع إنشاء علوم الحاسب كعلم أكاديمي مستقل في الخمسينيات وأوائل الستينيات من القرن الماضي.[23][24]
على الرغم من اقتراحه لأول مرة في عام 1956.[25] ظهر مصطلح ”علم الحاسوب“ في مقال نُشر عام 1959 في المجلة الشهرية لاتصالات جمعية آلات الحوسبة.[26] الذي يدعو فيه لويس فين إلى إنشاء كلية للدراسات العليا في علوم الحاسب الآلي على غرار إنشاء كلية هارفارد للأعمال عام 1921.[27] ويبرر لويس التسمية بالقول إن هذا الموضوع، مثل علم الإدارة، هو موضوع تطبيقي ومتعدد التخصصات بطبيعته، بينما يتسم بالخصائص النموذجية للتخصص الأكاديمي.[26] وقد تكللت جهوده وجهود آخرين مثل المحلل العدديجورج فورسيث بالنجاح: فقد استمرت الجامعات في إنشاء مثل هذه الأقسام، بدءًا من جامعة بوردو في عام 1962.[28] على الرغم من اسمه، فإن قدرًا كبيرًا من علم الحاسوب لا يتضمن دراسة الحواسيب نفسها. ولهذا السبب، تم اقتراح العديد من الأسماء البديلة.[29] تفضل بعض الأقسام في الجامعات الكبرى مصطلح علم الحوسبة، للتأكيد على هذا الاختلاف بالتحديد. اقترح العالم الدنماركي بيتر ناور مصطلح علم البيانات (داتالوجي - datalogy),[30] ليعكس حقيقة أن هذا التخصص العلمي يدور حول البيانات ومعالجة البيانات، في حين أنه لا يشمل بالضرورة أجهزة الكمبيوتر. كانت أول مؤسسة علمية تستخدم المصطلح هي قسم علم البيانات في جامعة كوبنهاغن، الذي تأسس في عام 1969، وكان بيتر ناور أول أستاذ في علم البيانات. ويستخدم المصطلح بشكل رئيسي في الدول الاسكندنافية. وهناك مصطلح بديل، اقترحه ناور أيضًا، هو علم البيانات؛ ويستخدم هذا المصطلح الآن لمجال متعدد التخصصات لتحليل البيانات، بما في ذلك الإحصاءات وقواعد البيانات.
في الأيام الأولى للحوسبة، تم اقتراح عدد من المصطلحات للممارسين في مجال الحوسبة في مجلة المجلة الشهرية لاتصالات جمعية آلات الحوسبة—عالِم تورينج وعالِم التورولوجيا، وعالِم المخططات الانسيابية، وعالِم الرياضيات التطبيقية، وعالِم المعرفة التطبيقية.[31] وبعد ثلاثة أشهر في نفس المجلة، اقتُرح في المجلة نفسها اسم ”عالم الكومبتولوجي“، وتبعه في العام التالي اسم ”عالم الهيبولوجي“.[32] كما تم اقتراح مصطلح الحوسبة أيضاً.[33] في أوروبا، المصطلحات المستمدة من الترجمات المتعاقد عليها لتعبير ”المعلومات التلقائية“ (أمثلة : "informazione automatica" بالإطالية) أو informatique (فرنسية), Informatik (الألمانية), informatica (الإيطالية, الهولندية) informática (الإسبانية, البرتغالية) informatika (اللغات السلافيةوالهنغارية) pliroforiki (πληροφορική التي تعني المعلوميات) باليونانية. كما تم اعتماد كلمات مماثلة في المملكة المتحدة (كما هو الحال في كلية المعلوماتية، جامعة إدنبرة).[34] ”لكن في الولايات المتحدة، ترتبط المعلوماتية مع الحوسبة التطبيقية، أو الحوسبة في سياق مجال آخر.“[35]
هناك مقولة فولكلورية، غالبًا ما تُنسب إلى - ولكن من شبه المؤكد أنها لم تكن أول من صاغها - إدجر ديجكسترا، تقول إن ”علم الحاسوب لا يتعلق بالحاسوب أكثر من علم الفلك بالتلسكوبات“. يعتبر تصميم ونشر أجهزة الكمبيوتر وأنظمة الكمبيوتر بشكل عام من ضمن تخصصات أخرى غير علوم الكمبيوتر. على سبيل المثال، عادة ما تعتبر دراسة أجهزة الحاسوب جزءًا من هندسة الحاسوب، في حين أن دراسة أنظمة الحاسوب التجارية ونشرها غالباً ما تسمى تكنولوجيا المعلومات أو نظم المعلومات. ومع ذلك، كان هناك تبادل للأفكار بين مختلف التخصصات المتعلقة بالحاسوب. وغالبًا ما تتقاطع أبحاث علوم الحاسوب أيضًا مع تخصصات أخرى، مثل العلوم الإدراكيةواللغوياتوالرياضياتوالفيزياءوالأحياءوعلوم الأرضوالإحصاءوالفلسفةوالمنطق.
يعتبر البعض أن علم الحاسوب له علاقة أوثق بكثير مع الرياضيات من العديد من التخصصات العلمية، حيث يقول بعض المراقبين أن الحوسبة علم رياضي.[36] تأثرت علوم الحاسوب المبكرة بشدة بأعمال علماء الرياضيات مثل كورت غودلوألان تورينغوجون فون نيومان وروزا بيتر وألونزو تشرتش، ولا يزال هناك تبادل مفيد للأفكار بين المجالين في مجالات مثل المنطق الرياضيونظرية الفئات ونظرية المجال والجبر.[37]
إن العلاقة بين علم الحاسوب وهندسة البرمجيات مسألة مثيرة للجدل، ويزيد من تعقيدها الخلافات حول معنى مصطلح ”هندسة البرمجيات“، وكيفية تعريف علم الحاسوب.[38] ادعى ديفيد بارناس، مستلهمًا العلاقة بين تخصصات الهندسة والعلوم الأخرى، أن التركيز الرئيسي لعلوم الحاسوب هو دراسة خصائص الحوسبة بشكل عام، بينما التركيز الرئيسي لهندسة البرمجيات هو تصميم عمليات حسابية محددة لتحقيق أهداف عملية، مما يجعل التخصصين منفصلين ولكنهما متكاملين.[39]
تميل الجوانب الأكاديمية والسياسية والتمويلية لعلوم الحاسوب إلى الاعتماد على ما إذا كان القسم مشكلاً بتوجه رياضي أو بتوجه هندسي. فأقسام علوم الحاسوب ذات التركيز على الرياضيات وذات التوجه العددي تأخذ بعين الاعتبار المواءمة مع العلوم الحاسوبية. ويميل كلا النوعين من الأقسام إلى بذل جهود للتقريب بين المجالين تعليميًا إن لم يكن في جميع الأبحاث.
على الرغم من وجود كلمة علم في اسمه، هناك جدل حول ما إذا كان علم الحاسوب هو أحد فروع العلوم,[40] أو الرياضيات,[41] أو الهندسة أم لا. جادل ألن نيويلوهيربرت سيمون في عام 1975,
علم الحاسوب هو تخصص تجريبي. كنا سنسميه علمًا تجريبيًا، ولكن مثل علم الفلك والاقتصاد والجيولوجيا، فإن بعض أشكاله الفريدة من الملاحظة والتجربة لا تتناسب مع الصورة النمطية الضيقة للمنهج التجريبي. ومع ذلك، فهي تجارب. فكل آلة جديدة يتم بناؤها هي تجربة. إن بناء الآلة في الواقع يطرح سؤالاً على الطبيعة؛ ونحن نستمع إلى الإجابة من خلال مراقبة الآلة أثناء تشغيلها وتحليلها بكل وسائل التحليل والقياس المتاحة.[42]
وقد قيل منذ ذلك الحين أنه يمكن تصنيف علم الحاسوب كعلم تجريبي لأنه يستخدم الاختبار التجريبي لتقييم صحة البرامج، ولكن تبقى مشكلة في تحديد قوانين ونظريات علم الحاسوب (إن وجدت) وتحديد طبيعة التجارب في علم الحاسوب.[42] يجادل مؤيدو تصنيف علم الحاسوب كتخصص هندسي بأن موثوقية الأنظمة الحاسوبية يتم التحقيق فيها بنفس الطريقة التي يتم بها التحقيق في الجسور في الهندسة المدنية والطائرات في هندسة الطيران.[42] ويقولون أيضًا أنه في حين أن العلوم التجريبية تلاحظ ما هو موجود حاليًا، فإن علم الحاسوب يلاحظ ما يمكن أن يوجد، وبينما يكتشف العلماء القوانين من الملاحظة، لم يتم العثور على قوانين مناسبة في علم الحاسوب وهو يهتم بدلًا من ذلك بخلق الظواهر.[42]
يجادل مؤيدو تصنيف علم الحاسوب كتخصص رياضي بأن برامج الحاسوب هي تجسيدات مادية للكيانات والبرامج الرياضية التي يمكن استنباطها من خلال رياضيات الطرق الشكلية.[42] ينظر عالما الحاسوب أيدسكر دايكستراوتوني هور إلى تعليمات برامج الحاسوب على أنها جمل رياضية، ويفسران الدلالات الرسمية للغات البرمجة على أنها أنظمة بديهية رياضية.[42]
نماذج علوم الحاسوب
جادل عدد من علماء الحاسوب بالتمييز بين ثلاثة نماذج منفصلة في علم الحاسوب. جادل بيتر ويجنر بأن هذه النماذج هي العلم والتكنولوجيا والرياضيات.[43] وجادل فريق عمل بيتر دينينغ بأنها النظرية والتجريد (النمذجة) والتصميم.[36] ووصفهم أمنون هـ. إيدن بأنهم ”النموذج العقلاني“ (الذي يتعامل مع علم الحاسوب كفرع من فروع الرياضيات، وهو السائد في علم الحاسوب النظري، ويستخدم بشكل أساسي الاستنباط)، و”النموذج التكنوقراطي“ (الذي قد يوجد في المناهج الهندسية، وأبرزها في هندسة البرمجيات)، و”النموذج العلمي“ (الذي يقارب المصنوعات المتعلقة بالحاسوب من المنظور التجريبي للعلوم الطبيعية،[44] ويمكن تحديده في بعض فروع الذكاء الاصطناعي).[45] يركّز علم الحاسوب على الأساليب المتبعة في تصميم أنظمة الحوسبة التي يصنعها الإنسان وتحديد مواصفاتها وبرمجتها والتحقق منها وتنفيذها واختبارها.[46]
كعلم، يمتد علوم الحاسوب إلى مجموعة من الموضوعات من الدراسات النظرية للخوارزميات وحدود الحساب إلى المسائل العملية لتنفيذ أنظمة الحوسبة في الأجهزة والبرامج.[47][48] تحدد CSAB، التي كانت تُسمى سابقًا مجلس اعتماد علوم الحوسبة -والذي يتكون من ممثلين عن جمعية آلات الحوسبة (ACM)، وجمعية IEEE للكمبيوتر (IEEE CS)-[49] أربعة مجالات تعتبرها حاسمة في مجال علوم الحاسوب: نظرية الحوسبةوالخوارزمياتوهياكل البيانات ومنهجية البرمجة واللغات وعناصر الحاسوب وبنى البيانات. بالإضافة إلى هذه المجالات الأربعة، يحدد CSAB أيضًا مجالات مثل هندسة البرمجياتوالذكاء الاصطناعيوشبكات الحاسوب والاتصالات وأنظمة قواعد البيانات والحساب المتوازي والحساب الموزع والتفاعل بين الإنسان والحاسوب ورسوميات الحاسوب وأنظمة التشغيل والحساب الرقمي والرمزي مثل كونها مجالات مهمة في علوم الحاسوب.[47]
علوم الحاسوب النظرية هي رياضيات وتجريدية في الروح، ولكنها تستمد دوافعها من الحساب العملي واليومي. الهدف منه هو فهم طبيعة الحساب، ونتيجة لهذا الفهم، توفير منهجيات أكثر كفاءة. يمكن اعتبار جميع الدراسات المتعلقة بالمفاهيم والطرق الرياضية والمنطقية والرسمية بمثابة علوم الحاسوب النظرية، شريطة أن يكون الدافع مستمدًا بوضوح من مجال الحوسبة.
وفقًا لبيتر دينينج، فإن السؤال الأساسي الذي يكمن وراء علوم الحاسوب هو «ما الذي يمكن أن يكون آلياً (بكفاءة)؟»[50] تركز نظرية الحوسبة على الإجابة على الأسئلة الأساسية حول ما يمكن حسابه وما مقدار الموارد اللازمة لأداء تلك الحسابات. في محاولة للإجابة على السؤال الأول، تدرس نظرية الحوسبة المشكلات الحسابية التي يمكن حلها في النماذج النظرية المختلفة للحساب. يتم تناول السؤال الثاني من خلال نظرية التعقيد الحسابي، والتي تدرس تكاليف الوقت والمكان المرتبطة بمناهج مختلفة لحل العديد من المشكلات الحسابية.
ترتبط نظرية المعلومات بكمية المعلومات. تم تطوير هذا بواسطة كلود شانون لإيجاد حدود أساسية لعمليات معالجة الإشارات مثل ضغط البيانات وتخزين البيانات ونقلها بشكل موثوق.[52]نظرية الترميز هي دراسة خصائص الأكواد (أنظمة لتحويل المعلومات من نموذج إلى آخر) وملاءمتها لتطبيق معين. تُستخدم الرموز لضغط البيانات، والتشفير، واكتشاف الأخطاء وتصحيحها، وكذلك في الآونة الأخيرة أيضًا لترميز الشبكة. تتم دراسة الرموز لغرض تصميم طرق فعالة وموثوقة لنقل البيانات.
نظرية لغات البرمجة هي فرع من فروع علوم الحاسوب التي تتعامل مع تصميم لغات البرمجة وميزاتها الفردية وتنفيذها وتحليلها وتوصيفها وتصنيفها. يقع ضمن مجال علوم الحاسوب، اعتمادًا على الرياضياتوهندسة البرمجيات واللغويات والتأثير عليها. إنه مجال بحث نشط، مع العديد من المجلات الأكاديمية المخصصة.
الطرق الشكلية هي نوع معين من التقنيات القائمة على الرياضيات لتحديد مواصفات البرمجيات و الأجهزة وتطويرها والتحقق منها. الدافع وراء استخدام الطرق الشكلية لتصميم البرمجيات والأجهزة هو التوقع بأن إجراء التحليل الرياضي المناسب، كما هو الحال في التخصصات الهندسية الأخرى، يمكن أن يساهم في موثوقية ومتانة التصميم. وهي تشكل أساساً نظرياً مهماً لهندسة البرمجيات، خاصة عندما يتعلق الأمر بالسلامة أو الأمن.
تعتبر الطرق الشكلية عاملاً مساعداً مفيداً لاختبار البرمجيات لأنها تساعد على تجنب الأخطاء ويمكنها أيضاً توفير إطار عمل للاختبار. للاستخدام الصناعي، هناك حاجة إلى دعم الأدوات. ومع ذلك، فإن التكلفة العالية لاستخدام الطرق الشكلية تعني أنها لا تستخدم عادةً إلا في تطوير الأنظمة عالية التكامل والحرجة في الحياة، حيث تكون السلامة أو الأمن في غاية الأهمية. وأفضل وصف للطرق الشكلية هو تطبيق مجموعة واسعة إلى حد ما من أساسيات علوم الحاسوب النظرية، ولا سيما الحسابات المنطقية واللغات الشكلية ونظرية الأتمتة ودلالات البرامج، وكذلك أنظمة الأنواع وأنواع البيانات الجبرية على المشاكل في مواصفات البرمجيات والأجهزة والتحقق منها.
رسوميات الحاسوب هي دراسة المحتويات المرئية الرقمية وتتضمن تركيب ومعالجة بيانات الصورة. ترتبط الدراسة بالعديد من المجالات الأخرى في علوم الحاسوب، بما في ذلك رؤية حاسوبية، ومعالجة الصور، والهندسة الحاسوبية، ويتم تطبيقها بشدة في مجالات المؤثرات الخاصة وألعاب الفيديو.
الحوسبة العلمية (أو العلوم الحاسوبية) هي مجال الدراسة المعني ببناء النماذج الرياضية وتقنيات التحليل الكمي واستخدام أجهزة الحاسوب لتحليل وحل المشكلات العلمية. في الاستخدام العملي، عادة ما يكون تطبيق محاكاة الحاسوب وأشكال الحساب الأخرى للمشاكل في مختلف التخصصات العلمية. بما في ذلك ديناميكيات الموائع الحسابية، والأنظمة والدوائر الفيزيائية والكهربائية والإلكترونية، بالإضافة إلى المجتمعات والأوضاع الاجتماعية (لا سيما الألعاب الحربية) إلى جانب بيئاتها، وغيرها الكثير. تتيح الحواسيب الحديثة تحسين التصاميم مثل الطائرات الكاملة. ومن البرامج البارزة في تصميم الدوائر الكهربائية والإلكترونية برنامج SPICE،[53] بالإضافة إلى برمجيات التنفيذ المادي للتصاميم الجديدة (أو المعدلة). وتشمل هذه الأخيرة برامج التصميم الأساسية للدوائر المتكاملة.[54]
الحوسبة الاجتماعية هي مجال يهتم بالتقاطع بين السلوك الاجتماعي والأنظمة الحاسوبية. وتطور بحوث التفاعل بين الإنسان والحاسوب النظريات والمبادئ والمبادئ التوجيهية لمصممي واجهة المستخدم، بحيث يمكنهم إنشاء تجارب مرضية للمستخدم مع أجهزة سطح المكتب والحاسوب المحمول والأجهزة المحمولة.
هندسة البرمجيات هي دراسة تصميم البرمجيات وتنفيذها وتعديلها من أجل ضمان أن تكون ذات جودة عالية وبأسعار معقولة وقابلة للصيانة وسريعة البناء. وهي مقاربة منهجية لتصميم البرمجيات، تتضمن تطبيق الممارسات الهندسية على البرمجيات. تتعامل هندسة البرمجيات مع تنظيم وتحليل البرمجيات - فهي لا تتعامل فقط مع إنشاء أو تصنيع برمجيات جديدة، بل مع ترتيبها الداخلي وصيانتها. على سبيل المثال اختبار البرمجيات وهندسة النظم والديون التقنية وعمليات تطوير البرمجيات.
يُعدّ التزامن خاصية للأنظمة التي يتم فيها تنفيذ العديد من العمليات الحسابية في وقت واحد، ومن المحتمل أن تتفاعل مع بعضها البعض.[56] وقد تم تطوير عدد من النماذج الرياضية للحوسبة المتزامنة العامة بما في ذلك شبكات بيتري وحسابات العمليات ونموذج آلة الوصول العشوائي المتوازية.[57] عندما يتم توصيل عدة أجهزة كمبيوتر في شبكة أثناء استخدام التزامن، يُعرف ذلك بالنظام الموزع. تمتلك أجهزة الكمبيوتر داخل هذا النظام الموزع ذاكرة خاصة بها، ويمكن تبادل المعلومات لتحقيق أهداف مشتركة.[58]
أمن الحاسوب هو فرع من فروع تكنولوجيا الحاسوب يهدف إلى حماية المعلومات من الوصول غير المصرح به أو تعطيلها أو تعديلها مع الحفاظ على إمكانية الوصول إلى النظام وسهولة استخدامه للمستخدمين المستهدفين.
تهدف قاعدة البيانات إلى تنظيم وتخزين واسترجاع كميات كبيرة من البيانات بسهولة. تتم إدارة قواعد البيانات الرقمية باستخدام أنظمة إدارة قواعد البيانات لتخزين البيانات وإنشاءها وصيانتها والبحث فيها، من خلال نماذج قواعد البيانات ولغات الاستعلام.
تحليل أداء الحاسوب
تحليل أداء الحاسوب هو دراسة العمل المتدفق عبر أجهزة الحاسوب مع الأهداف العامة لتحسين الإنتاجية، والتحكم في وقت الاستجابة، واستخدام الموارد بكفاءة، والقضاء على الاختناقات، والتنبؤ بالأداء في ظل ذروة الأحمال المتوقعة.[59] توفر المقاييس طريقة لمقارنة أداء الأنظمة الفرعية المختلفة عبر أبنية شرائح أنظمة مختلفة.
أهم الإكتشافات
أشار فيلسوف الحوسبة بيل رابابورت إلى ثلاث رؤى عظيمة لعلوم الحاسوب:[60]
رؤية غوتفريد لايبنتس وجورج بول وألان تورينج وكلود شانون وصموئيل مورس: هناك شيئان فقط على الحاسوب التعامل معهما ليمثّل "أي شيء". يمكن تمثيل جميع المعلومات حول أي مشكلة قابلة للحوسبة باستخدام 0 و1 فقط (أو أي زوج آخر قابل للتبديل بين حالتين يمكن تمييزهما بسهولة، مثل "تشغيل/إيقاف"، "ممغنط/غير ممغنط"، "جهد عالي/جهد منخفض"، إلخ).
فكرة آلان تورينج: هناك خمسة إجراءات فقط يجب على الكمبيوتر القيام بها من أجل القيام "بأي شيء". يمكن التعبير عن أي خوارزمية بلغة للكمبيوتر تتكون من خمسة تعليمات أساسية فقط:
رؤية كورادو بوم وجوزيبي جاكوبيني: هناك ثلاث سبل فقط لدمج هذه التعليمات (في تعليمات أكثر تعقيدًا) لكي يقوم الحاسوب "بأي شيء".
لا يلزم سوى ثلاث قواعد فقط لدمج أي مجموعة من التعليمات الأساسية في تعليمات أكثر تعقيدًا:
التسلسل: افعل هذا أولاً، ثم افعل ذلك;
الاختيار: إذا كان كذا وكذا، ثم افعل هذا، ثم افعل ذلك، وإلا افعل ذلك;
التكرار: عندما يكون كذا وكذا، افعل ذلك. يمكن تبسيط القواعد الثلاث لرؤية بوهم وجاكوبيني بشكل أكبر باستخدام طريقة إدهب إلى (مما يعني أنها أكثر بدائية من البرمجة المنظمة).
يدرس طلاب علم الحاسوب العديد من مجالات الرياضيات مثل حساب التفاضل والتكامل، الجبر الخطي، والمعادلات التفاضلية. علم الرياضيات أساسي جدا في كتابة البرامج وفي لغات البرمجة. النظريات والتطبيقات الرياضية التي يدرسها الطلاب مهمة في فهم طريقة معالجة الحاسوب للمعلومات. بالإضافة إلى ذلك، يدرس الطلاب العديد من لغات البرمجة مثل java وPython. يدرس أيضا الطلاب القليل من الدارات الإلكترونية وطريقة عملها. يدرس الطلاب الخوارزميات خلال السنة الثالثة والرابعة. مشروع التخرج مهم للغاية في نهاية السنة الأخيرة.[61][62]
تحديات التعليم
في العديد من البلدان، هناك فجوة كبيرة بين الجنسين في تعليم علوم الحاسوب. في عام 2012، تم منح 20% فقط من شهادات علوم الحاسوب في الولايات المتحدة للنساء.[63] الفجوة بين الجنسين هي أيضا مشكلة في البلدان الغربية الأخرى. الفجوة أصغر أو غير موجودة في بعض أنحاء العالم.[64] في عام 2011، حصلت النساء على نصف شهادات علوم الحاسوب في ماليزيا.[65] في عام 2001، كان 55% من خريجي علوم الحاسوب في غيانا من النساء.[64]
^"What is Computer Science?". Department of Computer Science, University of York (بالإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 2020-06-11. Retrieved 2020-06-11.
^ ابDenning، P.J.؛ Comer، D.E.؛ Gries، D.؛ Mulder، M.C.؛ Tucker، A.؛ Turner، A.J.؛ Young، P.R. (فبراير 1989). "Computing as a discipline". Computer. ج. 22 ع. 2: 63–70. DOI:10.1109/2.19833. ISSN:1558-0814. مؤرشف من الأصل في 2022-03-03. اطلع عليه بتاريخ 2022-03-03. The discipline of computing is the systematic study of algorithmic processes that describe and transform information, their theory, analysis, design, efficiency, implementation, and application. The fundamental question underlying all of computing is, 'What can be (efficiently) automated?'
^"WordNet Search—3.1". WordNet Search. Wordnetweb.princeton.edu. مؤرشف من الأصل في 2017-10-18. اطلع عليه بتاريخ 2012-05-14.
^Forsythe، George (5–10 أغسطس 1969). "Computer Science and Education". Proceedings of IFIP Congress 1968. The question 'What can be automated?' is one of the most inspiring philosophical and practical questions of contemporary civilization.
^
"In this sense Aiken needed IBM, whose technology included the use of punched cards, the accumulation of numerical data, and the transfer of numerical data from one register to another", Bernard Cohen, p.44 (2000)
^"Wayback Machine"(PDF). web.archive.org. مؤرشف من الأصل(PDF) في 2013-10-20. اطلع عليه بتاريخ 2024-05-07. {{استشهاد ويب}}: الوسيط |تاريخ أرشيف= و|تاريخ-الأرشيف= تكرر أكثر من مرة (مساعدة) والوسيط |مسار أرشيف= و|مسار-الأرشيف= تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
^ ابجدهوAngius، Nicola؛ Primiero، Giuseppe؛ Turner، Raymond (2021). Zalta، Edward N. (المحرر). The Philosophy of Computer Science (ط. Spring 2021). Metaphysics Research Lab, Stanford University. مؤرشف من الأصل في 2024-05-16.
^Wegner, P. (13–15 أكتوبر 1976). Research paradigms in computer science—Proceedings of the 2nd international Conference on Software Engineering. San Francisco, California, United States:: IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, CA.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: علامات ترقيم زائدة (link)
^"Wayback Machine"(PDF). web.archive.org. مؤرشف من الأصل(PDF) في 2016-02-15. اطلع عليه بتاريخ 2024-05-08. {{استشهاد ويب}}: الوسيط |تاريخ أرشيف= و|تاريخ-الأرشيف= تكرر أكثر من مرة (مساعدة) والوسيط |مسار أرشيف= و|مسار-الأرشيف= تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
^Turner، Raymond؛ Angius، Nicola (2019). Zalta، Edward N. (المحرر). The Philosophy of Computer Science (ط. Spring 2019). Metaphysics Research Lab, Stanford University. مؤرشف من الأصل في 2024-05-12.
^"كان إدخال البطاقات المثقبة في المحرك الجديد أمرًا مهمًا ليس فقط كطريقة تحكم أكثر ملاءمة من البراميل، أو لأن البرامج يمكن أن تكون الآن غير محدودة المدى، ويمكن تخزينها وتكرارها دون التعرض لخطر إدخال أخطاء في ضبط الجهاز باليد؛ كان من المهم أيضًا لأنه ساعد في تبلور شعور تشارلز بابيج بأنه اخترع شيئًا جديدًا حقًا، أكثر من مجرد آلة حاسبة متطورة." Bruce Collier، 1970
France 3 Limousin Poitou-CharentesDiluncurkan1965PemilikFrance TélévisionsSloganDe près, on se comprend mieuxNegara FranceKantor pusatLimogesSitus weblimousin-poitou-charentes.france3.fr France 3 Limousin Poitou-Charentes merupakan satu dari 13 stasiun regional France 3, mengudara di region Limousin dan Poitou-Charentes dari kantor pusatnya di Limoges. Menyiarkan berita regional, program dan olahraga. Pendapatan France 3 Limousin Poitou-Charentes memiliki pendapatan tahunan €25.53 juta…
Elements of mass media that focus on delivering news This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: News media – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (May 2018) (Learn how and when to remove this template message) Electronic news-gathering trucks and photojournalists gathered outside the Prudential Fina…
Rwandan passport (Pasiporo y'u Rwanda)TypePassportIssued by RwandaPurposeIdentification and Traveling document IdentificationValid inThis passport is valid for all countriesEligibilityRwandan citizenshipExpiration5 or 10 years The Rwandan passport is issued to Rwandan citizens for international travel. Rwanda started issuing East African Community Biometric Passport also known as E-Passport(With which entry to all east African countries is visa-free) in June 2019 replacing the old ones that…
Tari Barong Bali Tari Barong bagi masyarakat Bali adalah salah satu tarian yang cukup terkenal. Tarian yang berasal dari Bali ini bukan hanya sekedar sebuah tarian pertunjukan namun juga ada makna unsur-unsur kepercayaan di dalamnya. Tari Barong ini menceritakan tentang mitologis gambaran binatang beruang yang memiliki kekuatan gaib dan dianggap dapat melindungi manusia.[1] Sejarah Tari Barong merupakan peninggalan kebudayaan pra-Hindu yang melambangkan pertempuran antara kebaikan (dharm…
Pour les articles homonymes, voir Météorisation. Cet article est une ébauche concernant la géologie. Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?) selon les recommandations des projets correspondants. Différentes étapes de la formation d'un sol (pédogénèse) : de la météorisation de la roche-mère à l'évolution de l'enrichissement en humus et de la pédofaune. Gélifraction d'un galet de basalte après cinq années d'exposition à la météorisation,…
Logotype du groupe CDU/CSU au Bundestag. CDU/CSU est le nom donné à la force politique formée en Allemagne au plan fédéral par les deux « partis-frères » de la droite démocrate-chrétienne et conservatrice, l'Union chrétienne-démocrate d'Allemagne (CDU), présente dans tous les Länder sauf en Bavière, et l'Union chrétienne-sociale en Bavière (CSU), présente en Bavière seulement. En Allemagne, elle est également appelée simplement « l'Union » (en allemand …
Colloquialism for Jewish New Year holiday, 10 Days of Awe, Repentance and Atonement For other uses, see High Holy Days (disambiguation). See also: Jewish holidays Ashkenazi-style shofar. The shofar is used during the High Holy Days. In Judaism, the High Holy Days, also known as High Holidays or Days of Awe (Yamim Noraim; Hebrew: יָמִים נוֹרָאִים, Yāmīm Nōrāʾīm) consist of: strictly, the holidays of Rosh Hashanah (Jewish New Year) and Yom Kippur (Day of Atonement); by extensi…
DromaeosauridaeRentang fosil: Jura Tengah – Kapur Akhir, 168–66 jtyl PreЄ Є O S D C P T J K Pg N Kolase fosil kerangka dromaeosaurid. Searah jarum jam dari atas kiri: Deinonychus antirrhopus, Buitreraptor gonzalezorum (unenlagiine bermoncong panjang), Velociraptor mongoliensis (velociraptorine kecil), Microraptor gui (microraptoria bersayap), Halszkaraptor escuilliei (halszkaraptorine semiakuatik), Zhenyuanlong suni (dromaeosaurid bersayap panjang) Klasifikasi ilmiah Kerajaan: Animali…
Questa voce sull'argomento centri abitati del Rondônia è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Ji-Paranácomune Ji-Paraná – Veduta LocalizzazioneStato Brasile Stato federato Rondônia MesoregioneLeste Rondoniense MicroregioneJi-Paraná AmministrazioneSindacoJesuakdo Pires Ferreira Junior TerritorioCoordinate10°52′46″S 61°56′54″W / 10.879444°S 61.948333°W-10.879444; -61.948333 (Ji-Paraná)Coordinate: 10°…
HwagwanHwagwan worn by a brideNama KoreaHangul화관 Hanja花冠 Alih AksarahwagwanMcCune–Reischauerhwakwan Hwagwan adalah jenis mahkota kecil Korea dikenakan oleh wanita, secara tradisional untuk acara-acara seremonial seperti pernikahan. Hwagwan ini mirip dengan jokduri dalam bentuk dan fungsi, tetapi hwagan lebih rumit.[1][2][3][4] Lihat pula Jokduri Hwarot Ayam Gache Hanbok Referensi ^ Wedding Clothes. Life in Korea. Diakses tanggal 2008-09-16. ^ Hanbo…
فرنسيس أ. نيكسون معلومات شخصية الميلاد 3 ديسمبر 1878 الوفاة 4 سبتمبر 1956 (77 سنة) لا هابرا مواطنة الولايات المتحدة الزوجة هانا ميلهاوس نيكسون [لغات أخرى] (25 يونيو 1908–4 سبتمبر 1956) الأولاد ريتشارد نيكسوندونالد نيكسونإدوارد نيكسون الحياة العملية الم…
Grimaldi Forum Monaco Inaugurated in the year 2000, the Grimaldi Forum Monaco - named after the Grimaldi family, the historical reigning family of Monaco - is a prominent international event venue. With its dual purpose as a congress center and a cultural hub, and a steady pace of 120 events and 250,000 visitors annually, it is a significant economic factor in the international prominence of the Principality of Monaco. History This 75,000 square meter complex, entirely reclaimed from the Mediter…
Halo, Nara Fortice. Selamat datang di Wikipedia bahasa Indonesia! Memulai Bacalah halaman Pengantar Wikipedia terlebih dahulu. Baca juga informasi tentang berkontribusi di Wikipedia. Lihat pula aturan yang disederhanakan sebelum melanjutkan. Tips Selalu tanda tangani pertanyaan Anda di Warung Kopi atau halaman pembicaraan dengan mengetikkan ~~~~ pada akhir kalimat Anda. Jangan takut! Anda tidak perlu takut salah ketika menyunting atau membuat halaman baru, menambahkan, atau menghapus kalimat. Ad…
ХристианствоБиблия Ветхий Завет Новый Завет Евангелие Десять заповедей Нагорная проповедь Апокрифы Бог, Троица Бог Отец Иисус Христос Святой Дух История христианства Апостолы Хронология христианства Раннее христианство Гностическое христианство Вселенские соборы Ни…
Indian politician This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: P. Jeevanandham – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (July 2013) (Learn how and when to remove this message) P. JeevanandhamJeevanandham on a 2010 stamp of IndiaBornSorimuthu21 August 1907Boothapandi,Kingdom of Travancore,British India(n…
Sporting event delegationFiji at theOlympicsIOC codeFIJNOCFiji Association of Sports and National Olympic CommitteeWebsitewww.fasanoc.org.fjMedalsRanked 97th Gold 2 Silver 0 Bronze 1 Total 3 Summer appearances195619601964196819721976198019841988199219962000200420082012201620202024Winter appearances198819921994199820022006–2022 Fiji, having made its Olympic debut at the 1956 Summer Games, has competed at fourteen Summer Games and three Winter Games. Its athletes have taken part in archery, athl…
Life expectancy in select Southern African countries, 1950–2019. HIV/AIDS has caused a fall in life expectancy. Health in South Africa touches on various aspects of health including the infectious diseases (such as HIV/AIDS), Nutrition, Mental Health and Maternal care. The Human Rights Measurement Initiative[1] finds that South Africa is fulfilling 73.4% of what it should be fulfilling for the right to health based on its level of income.[2] When looking at the right to health …
.png)
