علوم الحاسب

صمم أقرب ما سيصبح علوم الحاسوب حاليا تسبق اختراع الكمبيوتر الرقمية الحديثة بكثير.الالات لحساب المهام العددية الثابتة مثل أباكس كانت موجودة منذ العصور القديمة. فيلهلم شيكارد صمم الإله الحاسبة الميكانيكية الأولى في 1623، لكن لم يتم إكمال بنائه. بليز باسكال صمم وصنع الحاسبة الميكانيكية الأولى باسكالين، في 1642, تشارلز بابيج المصممة على الالة لتعريف الفرق بين شيئين، ومن ثم للأغراض العامة المحرك التحليلي في العصر الفيكتوريالذي كتب دليل أدا أفليس. نظراً لهذا العمل اعتبر ذلك اليوم أول مبرمج في العالم. وحوالي عام 1900، أدخلت آلات بطاقة punched.
خلال الأربعينات من القرن الماضي، تم وضع أجهزة أحدث وأقوى للحوسبة، جاء مصطلح الكمبيوتر إلى الإشارة إلى الآلات بدلاً من أسلافهم البشرية. كما أصبح من الواضح أنه يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر لحسابات أكثر من مجرد رياضية، توسيع مجال علوم الحاسوب لدراسة الحساب بشكل عام. علوم الحاسب الآلي بدأ ينشأ كتخصص أكاديمي متميز في الخمسينات وأوائل الستينات. بدأ في العالم علوم الكمبيوتر الأول، دبلوم كامبردج في "علوم الحاسوب"،ويوجد في جامعة كامبريدج مختبر الكمبيوتر في عام 1953. تم تشكيل أول درجة علوم كمبيوتر في الولايات المتحدة في جامعة بوردو في عام 1962. منذ أن أصبحت أجهزة الكمبيوتر العملية المتاحة، أصبحت العديد من تطبيقات الحوسبة مواضيع متميزة للدراسة في حد ذاتها.
على الرغم من أن الكثيرين اعتقدوا في البداية أنه من المستحيل أن أجهزة الكمبيوتر أنفسهم يمكن أن يكون فعلا ميدان علمي للدراسة، في أواخر الخمسينات وتدريجيا أصبح المقبول بين السكان الأكاديمية أكبر. وهو العلامة التجارية المعروفة الآن IBM جزءا من ثورة علوم الكمبيوتر خلال هذا الوقت. أي بي أم (اختصار للأجهزة الأعمال International) صدر IBM 704 وأحدث أجهزة الكمبيوتر IBM 709، التي استخدمت على نطاق واسع خلال فترة الاستكشاف لمثل هذه الأجهزة. "ومع ذلك، كان العمل مع IBM [الكمبيوتر] محبطة... إذا كنت قد حدث خطا في محل حرف واحد في تعليمة واحدة، سوف يحدث عطل بالبرنامج، وسيكون لديك لبدء العملية برمتها من جديد". في أواخر الخمسينات، وعلوم الكمبيوتر كثيرا في المراحل التنموية، ومثل هذه المسائل كانت منتشرة.
الوقت شهدت تحسينات كبيرة في قابلية الاستخدام وفعالية لتكنولوجيا علوم الحاسوب. المجتمع الحديث قد شهد تحولاً كبيرا من أجهزة الكمبيوتر التي تستخدمها فقط الخبراء أو المهنيين إلى مستخدم أوسع قاعدة. في البداية، أجهزة الكمبيوتر كانت مكلفة جداً، وفعالية استخدامه كانت محدودة، ووكانت لابد من درجة معينة من المعونة الإنسانية، وجزئيا بحاجة إلى عوامل تشغيل الكمبيوتر عوامل المهنية. ومع ذلك، كما أصبحت أجهزة الكمبيوتر واسع النطاق وأيسر بكثير...
هل تعلم[عدل]
تأسست شركة مايكروسوفت عام 1975 م، علي يد بيل جيتس، أصبحت الشركة أكبر منتج لصناعة البرمجيات في العالم بفضل إصداراتها من نظام تشغيل مايكروسوفت ويندوزالذي يستخدمه 91.08% من مستخدمي الحواسيب في العالم طبقا لآخر إحصائيات 2010، وتواجه الشركة حالياً تهديدات من جهة منتجي البرمجيات الحرة، ومن أمثلتها : نظام التشغيل لينكس. ومن شركات أخرى أهمها شركة جوجل Google التي تعرض باستمرار خدمات جديدة وإبداعية منهاAdWords و AdSense وبريدها الإلكتروني Gmail الذي يتميز بسعة تخزينية هائلة تصل إلى أكثر من 7 جيجابايت.
فيرفكس هو برنامج متصفح إنترنت مفتوح المصدر من إنتاج شركة موزيلا التي أنتجت أيضاً برنامج ثندربرد الذي يستخدم لإدارة البريد الإلكتروني، هذا المتصفح المتعدد المميزات أصبح ينافس بقوة المتصفحات الرئيسية مثل متصفح إنترنت إكسبلورر المدمج داخل نظام تشغيل مايكروسوفت ويندوز ومتصفح سفاري المدمج في نظام أبل ماكنتوش.
الإنسان الآلي (أو الروبوت) (بالإنجليزية: Robot)[عدل]
عبارة عن أداة ميكانيكية قادرة على القيام بفعاليات مبرمجة سلفا ويقوم الإنسان الآلي بإنجاز تلك الفعاليات إما بإيعاز وسيطرة مباشرة من الإنسان أو بإيعاز من برامج حاسوبية والفعاليات التي تبرمج الإنسان على أداءها عادة تكون فعاليات شاقة أو خطيرة مثل البحث عن الألغام والفضاء الخارجي وتنظيف الفضلات الناتجة في المفاعلات النووية. تم تقديم كلمة إنسان آلي لأول مرة في مسرحية الكاتب المسرحي التشيكي كارل كابك عام 1920.وكان عنوان المسرحية وقتها رجال آليون عالميون. وهي تعني في اللغة التشيكية تعني العمل الشاق رغم أن كارل هو أول من استعمل هذه الكلمة، لكن ليس من اخترعها، بل أخوه جوزيف الذي اشتقها مساعدة منه لأخيه من الكلمة التشيكية "Robota" والتي تعني السُخرة أو العمل الجبري. من هذا التاريخ بدأت هذه الكلمة تنتشر في الكتب وأفلام الخيال العلمي الأولى التي أعطت فكرة وتصور علمي عن هؤلاء الرجال الآليون الذين سيغزون العالم. وأعطت أفق كبير ووعود عظيمة للإنسان الأعجوبة الذي سيتدخل في أمور كثيرة وأهمها الصناعة.


أهم انجازات علوم الحاسوب الالي[عدل]
بدء الثورة الرقمية التي تبدا في عصر المعلومات والانترنيت.
تعريف رسمي على حل المشكلات المستعصية والعسيرة.
مفهوم لغة البرمجة، أداة للتعبير الدقيق عن المعلومات المنهجية على مختلف المستويات من التجريد.
في التشفير، وكسر لغز الجهاز كان عاملاً هاما يساهم في انتصار الحلفاء في الحرب العالمية الثانية.
الحوسبة العلمية تمكن تقييم عملي للعمليات وحالات التعقيد، وكذلك يمكن التجريب بالبرنامج. كما مكنت الدراسة المتقدمة للعقل، ورسم خرائط الجينوم البشري أصبحت ممكنة مع مشروع الجينوم البشري.
خوارزمية التداول زادت كفاءة وسيولة الأسواق المالية باستخدام الذكاء الاصطناعي آلة التعلم وغيرها من التقنيات الإحصائية والرقمية على نطاق واسع.
توليف الصورة، بما في ذلك شريط فيديو.
محاكاة لمختلف العمليات، بما في ذلك ديناميكيات الموائع الحسابية ونظمها المادية والكهربائية والإلكترونية والدوائر، فضلا عن المجتمعات والحالات الاجتماعية (لا سيما ألعاب الحرب) جنبا إلى جنب مع بيئاتها، ضمن أشياء أخرى كثيرة.و تمكين أجهزة الكمبيوتر الحديثة الإمكانات الأمثل لمثل هذه النماذج كالطائرات. وتصميم الدوائر الكهربية والإلكترونية....
فلسفة علوم الحاسب الآلي[عدل]
وقد دافع عدد من علماء الكمبيوتر لتمييز ثلاثة نماذج منفصلة في علوم الكمبيوتر. بيتر وينر يقال أن تلك نماذج للعلوم والتكنولوجيا والرياضيات. دينين بيتر يقول أنها نظرية مجردة (النمذجة modeling)،امنون وصفت بأنها "النموذج العقلاني" (الذي يعامل علوم الحاسوب، فرع من علوم الرياضيات، والتي تنتشر في علوم الكمبيوتر النظرية، وأساساً يستخدم المنطق، "نموذج التكنوقراطية" (التي يمكن العثور عليها في النهج الهندسية، أبرزها في هندسة البرمجيات، وفي "نموذج العلمية" (ان التحف أو الأدوات الفنية المتصلة بجهاز الكمبيوتر تقترب من منظور التجريبية للعلوم الطبيعية، يمكن تحديدها في بعض فروع الذكاء الاصطناعي)

اصل الاسم[عدل]
أطلق مصطلح "علم الحاسوب" من قبل محلل العددية (Forsythe) جورج في عام 1961. وعلى الرغم من اسمها(علوم الحاسوب) لا تنطوي على دراسة أجهزة الكمبيوتر نفسها. لهذا السبب، وقد اقترحت عدة أسماء بديلة.وعلى الرغم من هذا تفضل بعض إدارات الجامعات الرئيسية ان تطلق مصطلح علوم الحاسبات أو (الحوسبة العلمية)، التأكيد على دقة هذا الاختلاف. واقترح العلماء الدنماركي بيتر ناعور مصطلح داتالوجيdatalogy، ليعكس حقيقة أن الدور العلمي تدور حول البيانات ومعالجة البيانات، بينما ليس بالضرورة التي تنطوي على أجهزة الكمبيوتر. وكان أول مؤسسة علمية لاستخدام المصطلح إدارة داتالوجي التابع لجامعة كوبنهاغن، تأسست في عام 1969، مع بيتر ناعور يجري أول استاذ في داتالوجي. المصطلح يستخدم أساسا في البلدان الإسكندنافية. وأيضا في الأيام الأولى من الحوسبة، اقترح عدد من المصطلحات للممارسين مجال الحوسبة الأسبستوس - تورينجينير - تورولوجيست flow تشارتس-رجلو تطبيق الرياضيات ميتا، وتطبيق ابيستيمولوجيست. وبعد ثلاثة أشهر في وقت لاحق في الجريدة نفسها، اقترح كومبتولوجيست، تليها هيبولوجيست العام المقبل. وقد أشير أيضا إلى مصطلح كومبوتيكس في أوروبا، وكثيراً ما تستخدم مصطلحات المستمدة من "المعلومات"، مثل المعلوماتية (الفرنسية)، إينفورماتيك (ألمانيا)، إينفورماتيكا (إيطاليا)، وتجهيز البيانات (إسبانيا والبرتغال) أو إينفورماتيكا (اللغات السلافية) وتستخدم أيضا وقد اعتمدت أيضا في المملكة المتحدة (كما هو الحال في المدرسة المعلوماتية من جامعة أدنبرة)
'''عالم الكمبيوتر''' الشهير ديكسترا ادسجير قال: "علوم الكمبيوتر لم يعد مقتصرا حول أجهزة الكمبيوتر وكذلك علم الفلك حول التلسكوبات." تصميم ونشر نظم الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر يعتبر عموما مقاطعة تخصصات أخرى غير علوم الكمبيوتر. على سبيل المثال، دراسة أجهزة الكمبيوتر يعتبر عادة جزءا من هندسة الكمبيوتر، بينما دراسة النظم الحاسوبية التجارية وغالباً ما تسمى نشر تكنولوجيا المعلومات أو نظم المعلومات. ومع ذلك، كان هناك كثير وتلاقح الأفكار بين مختلف التخصصات ذات الصلة بالحواسيب. أبحاث علوم الكمبيوتر أيضا كثيرا ما يتقاطع مع غيرها من التخصصات، مثل الفلسفة والعلوم المعرفية، اللغويات، الرياضيات، الفيزياء، الإحصاء والمنطق.
علوم الحاسوب يعتبر البعض أن يكون علاقة أوثق بكثير مع الرياضيات من العديد من التخصصات العلمية، ان بعض المراقبين قائلا أن الحوسبة علوم رياضية. علوم الحاسوب المبكرة تأثر بشدة بأعمال علماء الرياضيات مثل كورت غودل والآن تورنج، وما زال هناك أي تبادل مفيد للأفكار بين هذين الحقلين في مجالات مثل نظرية الفئة ونظرية المجال، منطق رياضيو الجبر.
العلاقة بين علوم الحاسوب وهندسة البرمجيات هي مسألة خلافية، الذي هو كذلك تشوه بسبب نزاعات على ما يعنيه مصطلح "هندسة البرمجيات"، وكيف يتم تعريف علوم الكمبيوتر. برنس ديفيد، أخذ تلميحاً من العلاقة بين تخصصات العلوم، والهندسة الأخرى أن التركيز الرئيسي لعلوم الكمبيوتر تدرس خصائص حساب بشكل عام، بينما هو المحور الرئيسي لهندسة برمجيات تصميم حسابات محددة لتحقيق الأهداف العملية، جعل تخصصات منفصلة ولكنها مكملة للاثنين.
الجوانب الأكاديمية والسياسية، والتمويل لعلوم الحاسب الآلي تميل إلى حدا ما يعتمد على ما إذا كان سيتم تشكيل إدارة مع تركيز رياضية أو مع تركيز هندسية. النظر في إدارات علوم الكمبيوتر مع تركيز رياضيات ومع اتجاه عددية مع العلوم الحسابية. كلا النوعين من الإدارات تميل إلى بذل الجهود لتضييق المجال تعليميا.
مجالات علوم الكمبيوتر كتخصص[عدل]
يمتد علوم الكمبيوتر على مجموعة من المواضيع من الدراسات النظرية والخوارزميات وحساب حدود للمسائل العملية المتعلقة بتنفيذ نظم الحوسبة في الأجهزة والبرامج. (كساب CSAB) الذي كان يسمى سابقا المجلس المعتمد لعلوم الحوسبة -التي تتكون من ممثلي جمعية "الحوسبة الآلية" (ACM)، وجمعية الحاسبات (IEEE-CS) -ويحدد المجالات الأربعة التي ترى أنها حاسمة لانضباط علوم الحاسوب: نظرية لحساب الخوارزميات وهياكل البيانات ولغات البرمجة، وعناصر جهاز الكمبيوتر والهندسة المعمارية. بالإضافة إلى هذه المجالات الأربعة، كما يحدد (كساب) الحقول مثل هندسة البرمجيات، الذكاء الاصطناعي، شبكات الحاسوب والاتصال، أنظمة قواعد البيانات، حساب الموزع وتفاعل الإنسان الكمبيوتر، رسومات الكمبيوتر، أنظمة التشغيل، والحساب العددي ورمزية بأنها مناطق هامة لعلوم الكمبيوتر.
علم الحاسوب النظري[عدل]
ويشمل مجال أوسع علوم الكمبيوتر النظرية النظرية الكلاسيكية لحساب وطائفة واسعة من المواضيع الأخرى التي تركز على جوانب أكثر من مجردة، ومنطقية رياضية
نظرية الحساب[عدل]
وفقا لما ذكره بيتر ج. دينين ،السؤال الأساسي حول علوم الحاسوب الأساسية هو، "ماذا يمكن أن يكون (كفاءة) الآلي؟"ان دراسة نظرية الحساب يتركز على الإجابة على الأسئلة الأساسية حول ما يمكن أن يحسب وما مقدار الموارد المطلوبة لتنفيذ تلك العمليات الحسابية. في محاولة للإجابة على السؤال الأول، يدرس نظرية كومبوتابيليتي المشاكل الحسابية التي هي قابلة للحل في نظري مختلف نماذج الحساب. والسؤال الثاني هو وجهها نظرية التعقيد الحسابي، أي دراسات تكاليف الوقت والمساحة المرتبطة بمختلف النهج لحل العديد من مشاكل computational. الشهير "P = NP؟"
المعلومات ونظرية دينغ ونظرية الترميز[عدل]
نظرية المعلومات يتصل بالتحديد الكمي للمعلومات.وهذا وضع كلود شانون إيجاد حدود الأساسية على عمليات معالجة الإشارات مثل ضغط البيانات وعلى أدلة موثوق بها لتخزين ونقل البيانات. نظرية الترميز أو التشفير هو دراسة خصائص مدونات (نظام لتحويل المعلومات من نموذج إلى آخر) ومدى صلاحيتهم ليستعمل لتطبيق معين. يتم استخدام رموز ضغط البيانات التشفير واكتشاف الأخطاء وتصحيحها، وازدادت التطبيقات مؤخرا شبكة الترميز. رموز هي درس لتصميم أساليب فعالة وموثوقة لنقل البيانات
نظرية لغة البرمجة[عدل]
نظرية لغة البرمجة (PLT) هو فرع من علوم الحاسوب الذي يتعامل مع تصميم، تنفيذ، تحليل وتوصيف وتصنيف لغات البرمجة والميزات الفردية. أنه يندرج في التصنيف لعلوم الحاسوب، اعتماداً على الاستعمالات والتي تؤثر في الرياضيات وهندسة البرمجيات واللغويات على السواء. وهي منطقة نشطة لبحث، مع العديد من المجلات الأكاديمية.
التزامن بين كومبيوترين[عدل]
وهي عملية تبادل الملفات بين الجهازين ويحتاج كل جهاز إلى وسيلة اتصال في الجهاز الاخر وتكون وسيلة الاتصال أو النقل متشابهة كا استخدام مثلا اشعة البلوتوث
قاعدة البيانات ونظم إدارة قواعد البيانات[عدل]
قاعدة بيانات يهدف إلى تنظيم وتخزين واسترجاع كميات كبيرة من البيانات بسهولة. إدارة قواعد البيانات الرقمية باستخدام نظم إدارة قاعدة بيانات لتخزين وإنشاء، والحفاظ على، والبحث عن البيانات، من خلال نماذج قواعد البيانات ولغات الاستعلام.
تطبيقات علوم الحاسب الآلي (الذكاء الاصطناعي)[عدل]
يهدف هذا الفرع من علوم الحاسوب تنسيق العمليات الموجهة نحو الهدف مثل حل المشاكل، صنع القرار البيئي، التعلم والتعليم والتكيف ووتعلم الاتصالات التي يتم العثور عليها في الإنسان والحيوان. من أصولها في (سبرانية cybernetics) وفي المؤتمر دارتموث (1956)، وبحوث الذكاء الاصطناعي (AI), اعتماداً على مجالات الخبرة مثل تطبيق الرياضيات والمنطق symbolic، السيميائيات، الهندسة الكهربائية، فلسفة العقل، neurophysiology، والاتصالات الاجتماعية. كان الميدان الرئيسي للتطبيق العملي كعنصر مضمن في مجالات تطوير البرمجيات التي تتطلب فهم الحسابية ونماذج مثل المالية واقتصاديات واستخراج البيانات والعلوم الفيزيائية. نقطة البداية في أواخر الأربعينات من القرن الماضي كان الآن تورنج مسألة "يمكن لأجهزة الكمبيوتر التفكير؟"، وما زالت المسألة الفعالية دون إجابة على الرغم من أن "اختبار تورينج" يزال يستخدم لتقييم إخراج الكمبيوتر بمقياس الذكاء البشري. ولكن أتمتة مهام تقييمية والتنبؤيه كان نجاحا متزايداً كبديل للبشرية للرصد والتدخل في مجالات تطبيقات الحاسوب التي تشمل البيانات المعقدة في العالم الحقيقي. [تحرير] هندسة الكمبيوتر والهندسة المقالات الرئيسية: هندسة الكمبيوتر وهندسة الحاسوب هندسة الكمبيوتر، أو الحاسوب الرقمي، هي التصميم النظري وهيكل التشغيلية الأساسية لنظام الكمبيوتر. وهي تركز إلى حد كبير على الطريقة التي ينفذ داخليا وحدة المعالجة المركزية ويصل إلى عناوين في الذاكرة. غالباً ما يشمل المجال تخصصات مكونات أجهزة الهندسة والهندسة الكهربائية وتحديد وربط الكمبيوتر لإنشاء أجهزة الكمبيوتر التي تحقق الفنية والأداء، والأهداف التكلفة.

رسومات الكمبيوتر[عدل]
رسومات الكمبيوتر هو دراسة عن المحتويات المرئية الرقمية، وينطوي على التوليفات والتلاعب من بيانات الصورة. الدراسة متصلة بالعديد من الحقول الأخرى في علوم الكمبيوتر، بما في ذلك رؤية الكمبيوتر ومعالجة الصور، ويتم تطبيقها بشكل كبير في مجال المؤثرات الخاصة وألعاب الفيديو.
أمان الكمبيوتر والتشفير[عدل]
الأمن الحاسوب(التشفير) هو فرع من تكنولوجيا الحاسوب، ويشمل هدفها حماية المعلومات من الوصول غير المصرح به أو اضطراب، أو تعديلها مع المحافظة على إمكانية الوصول وقابلية استخدام النظام للمستخدمين المستهدفين. التشفير هو الممارسة والدراسة بإخفاء (التشفير) ولذلك فإن فك رموز المعلومات (فك التشفير). التشفير الحديثة إلى حد كبير يتصل بعلوم الكمبيوتر، لكثير من خوارزميات التشفير وفك التشفير هي استناداً إلى تعقيدها الحسابية.
العلوم الحسابية العلوم الحسابية أو الحوسبة العلمية[عدل]
هو مجال الدراسة المعنية ببناء النماذج الرياضية وتقنيات التحليل الكمي واستخدام أجهزة الكمبيوتر لتحليل وحل المشاكل العلمية. في الاستخدام العملي، هو عادة تطبيق محاكاة الكمبيوتر وأشكال أخرى من حساب للمشاكل في مختلف التخصصات العلمية.

المعلوماتية الصحية[عدل]
المعلوماتية الصحية في علوم الحاسوب يشار إلى المعلوماتية الصحية الحسابية ويتعامل مع تقنيات حسابية لحل المشاكل في مجال الرعاية الصحية. وهو فرعيين علوم الحاسوب والمعلوماتية الصحية.
علم المعلومات[عدل]
استرجاع المعلومات وتمثيل المعرفة ومعالجة اللغات الطبيعية وتفاعل Human–computer
هندسة البرمجيات[عدل]
هندسة البرمجيات هي دراسة تصميم وتنفيذ وتعديل البرمجيات بغية ضمان عالية الجودة، ميسورة التكلفة والحل السريع لبناء البرامج. ومنهج منتظم لتصميم البرمجيات، التي تنطوي على تطبيق الممارسات الهندسية على البرمجيات. هندسة البرمجيات يتناول تنظيم وتحليل البرنامج للحصول على أفضل النتائج منها. لا تتناول فقط في خلق أو صنع برمجيات جديدة، وترتيب ولكن أيضا الصيانة الداخلية.