معلوماتية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

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 .

فهرست 1 تاريخ 2 أهم الإنجازات 3 أهم الفروع 4 حقول المعلوماتية 4.1 معلوماتية نظرية 4.1.1 الأسس الرياضية 4.1.2 نظرية التحسيب 4.2 معلوماتية عملية 4.3 خوارزميات و بنى بيانات 4.4 لغات البرمجة و المترجمات البرمجية 4.4.1 قواعد البيانات 4.5 أنظمة موزعة ، و متوازية ، و متواقتة 4.5.1 تكوين الحاسوب 4.5.2 هندسة برمجيات 4.6 معلوماتية تطبيقية 4.6.1 الذكاء الاصطناعي 4.6.2 رسوميات حاسوبية 4.6.3 حوسبة علمية 5 مجالات متعلقة 6 اقرأ أيضا 7 مراجع

[تحرير] 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.

[تحرير] 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

[تحرير] 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 .

[تحرير] حقول المعلوماتية

[تحرير] معلوماتية نظرية

[تحرير] 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 .

[تحرير] 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)

[تحرير] معلوماتية عملية

[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 [تحرير] 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 . [تحرير] قواعد البيانات استخراج البيانات Data mining دراسة خوارزميات البحث و معالجة البيانات في المستندات و قواعد البيانات; ترتبط أيضا ب information retrieval

[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 [تحرير] 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 [تحرير] هندسة برمجيات برمجة الحاسوب Computer programming كتابة برامج باستخدام لغات برمجة طرق صورية Formal methods طرق رياضية للوصف و الاستنتاج حول تصميم البرمجيات software designs . هندسة برمجيات Software engineering مباديء و ممارسة تصميم ، تطوير ، و فحص البرامج .

[تحرير] معلوماتية تطبيقية

[تحرير] الذكاء الاصطناعي ذكاء اصطناعي Artificial intelligence استنتاج مؤتمت Automated reasoning روبوتية أو صتاعة الرجل الآلي Robotics algorithms for controlling the behavior of robots رؤية حاسوبية Computer vision algorithms for extracting three dimensional objects from a two dimensional picture تعلم آلي Machine Learning

[تحرير] رسوميات حاسوبية رسوميات حاسوبية Computer graphics خوارزميات لتوليد صور رسومية لتوليد ما هو موجود في الواقع او تمثيل المعلومات المراد تصويرها بشل مرئي . معالجة الصور Image processing إحساس عن بعد Remote Sensing [تحرير] حوسبة علمية معلوماتية حيوية حوسبة علمية

[تحرير] 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 إستخدام الحاسوب لبناء صور ورسومات بشكل إصطناعي ، أو لدمج او 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 وإسترجاعها . وهو علم بدأ كالأساس العلمي للإتصالات وقواعد البيانات.
• تأمين المعلومات هو دراسة وبناء أنظمة معلومات آمنة ، تشمل أنظمة التشفير وحماية المعلومات.
• أنظمة المعلومات يدرس إستخدام الحاسوب والحوسبة لدعم عمل المؤسسات
• هندسة البرمجيات التي تعني في تحليل ، تصميم ، بناء وإختبار البرامج . هندسة البرمجيات تشمل أساليب التطوير ، وغيرها من المجالات الأخرى.

[تحرير] 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

[تحرير] مراجع

1. ^ Computer science is the study of information Department of Computer and Information Science, Guttenberg Information Technologies
2. ^ Computer science is the study of computation. Computer Science Department, College of Saint Benedict, Saint John's University
3. ^ علوم الحاسوب هي دراسة كافة نواحي النظمة الحاسوبية من السس النظرية إلى دراسة التطبيقات كافة حتى ضمن المشاريع البرمجية الضخمة Massey University

فروع المعلوماتية	الحقول الأساسية للمعلوماتية	تحرير
معلوماتية نظرية	تحسيب | خوارزميات | نظرية المعلومات | نظرية الاتمتة | نظرية المخططات | نظرية التعقيد | تعمية | لغات شكلية | استمثال | بناء المترجمات البرمجية | نظرية أنظمة التشغيل
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 |
عتاد الحاسب	وحدة المعالجة المركزية | ذاكرة الحاسب | القرص الصلب | اللوحة الأم