معلوماتية نظرية
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
المعلوماتية النظرية هي أحد فروع المعلوماتية الذي يهتم بنظرية التحسيب بفرعيها نظرية الحوسبة و نظرية التعقيد الحسابي ، إضافة إلى المنطق بفرعيه : منطق القضايا (حسبان القضايا) و المنطق الإسنادي إضافة إلى السيمانتيك الشكلي أي بشكل عام نظرية اللغات الشكلية.
فهرس |
[تحرير] التحسيب
في المعلوماتية ، التحسيب computation يعني كيفية تطور حالة الحاسوب مع الزمن ، علما أن حاسوب هنا يجب أن تفهم بالمعنى الواسع للكلمة و ليس على أنها الحواسيب الرقمية فقط . لكن أحد أمثلة التحسيب الفيزيائي هو تطور حالة الحاسوب الرقمي مع الزمن ، مع ان هناك أمثلة أخرى مثل الحواسب الكمومية ، حواسيب الدنا DNA computer أو الحواسيب الجزيئية . في فروع المعلوماتية التي تدرس عمليات التحسيب ، تعرف نماذج رياضية من الحواسيب تدعى آلات تورينغ ، في هذه الحالة يصبح التحسيب شيئا رياضيا بحتا . الفرع الرياضي الذي يدرس النماذج الرياضية للتحسيب ندعوه نظرية التحسيب .
يمكن تعريف التحسيب أيضا بأنه إيجاد حلول مسألة مطروحة ابتداءا من معطيات مطروحة لها باستخدام خوارزمية . و يمكن تمديد هذا العلم لإيجاد الخوارزميات المناسبة لحل نمط معين من المسائل . بدورها تتناول نظرية الحوسبة : تحليل المسائل و مدخلاتها Inputs اضافة للخوارزميات Algorithms المطروحة لحلها .
[تحرير] التحسيب كمفهوم معلوماتي
التحسيب Computation تعريفا سلسلة الخطوات الوسيطة intermediate steps التي نستخدمها في انجاز خوارزمية مصممة لحل مشكلة أو مسألة ما بطريقة حاسوبية . يمكن تعريفها أيضا على انها خوارزمية algorithm نقوم بها لتحويل مدخلات input مسألة ما إلى مخرجات outputs (خرج ، نتائج) أي حلول للمسألة المطروحة . أي حاسوب يقوم بعملية حوسبة computation عندما ينجز برنامجا ما program ليعطيك نتائج ما أعطيته .
في أي خوارزمية ، هناك مجموعة من العمليات الحسابية و المنطقية المتسلسلة ، نتيجة كل عملية تستخدم كمدخل للعملية التالية ، و يقوم البرنامج المعطى الممثل للخوارزمية برتتيب العمليات و تحديد شروط الانتقال من عملية لأخرى و حتى إمكانية العودة إلى عملية سابقة أو الانتقال إلى عملية لاحقة (ليست تالية) (القفز إلى اعلى و إلى أسفل) .
هذه التعريفات تشكل أساسا لنظرية الحاسوبية computability theory و نظرية التعقيد الحسابي computational complexity theory .
[تحرير] نظرية التحسيب
نظرية التحسيب theory of computation هي فرع من المعلوماتية يدرس إمكانية حل المسائل المطروحة بكفاءة بوساطة حاسوب . لذلك يمكن تقسيمها إلى : نظرية الحاسوبية و نظرية التعقيد الحسابي .و كلاهما يتعاملان مع النماذج الشكلية للتحسيب .
لإنجاز دراسة منهجية للتحسيب ، يشكل علماء الحاسوب نماذج رياضية مجردة من الحواسيب تدعى نموذج التحسيب model of computation . توجد عدة أنماط من هذه النماذج قيد الاستعمال ، لكن اهمها و اكثرها شيوعا هو آلة تورنج . يمكن ان نتصور آلة تورينغ على انها حاسوب منزلي مع سعة ذاكرة محدودة ، و لايمكن الوصول إلا إلى قطاعات صغيرة متفرقة من هذه الذاكرة . تعتبر آلات تورينغ سهلة التصور و التصميم و من الممكن تحليلها و دراستها للبرهنة عن النتائج المتوقعة بالتالي تمثل نموذجا معقولا لعملية التحسيب .
شرط محدودية الذاكرة ضروري جدا لأن هذا ما يجعل آلة تورينغ واقعية ، و يجعل تنبؤات آلة تورينغ مقبولة فأي مسألة يمكن حلها بوساطة آلو تورينغ يمكن حلها أيضا بوساطة أي حاسوب شخصي ذو ذاكرة كافية.
[تحرير] انظر أيضا
| فروع المعلوماتية |
الحقول الأساسية للمعلوماتية |
تحرير |
|---|---|---|
| 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 | |
