حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 6 دقیقه
لینک کوتاه

طرح کلی علوم رایانه

علوم رایانه (همچنین علم محاسبات نامیده می‌شود) مطالعه پایه‌های نظری اطلاعات و محاسبات و اجرای و کاربرد آنها در سیستم‌های کامپیوتری است. یک سیستم طبقه‌بندی موضوعی شناخته شده برای علوم رایانه، سیستم محاسبه طبقه‌بندی ACM است که توسط انجمن ماشینهای رایانه طراحی شده‌است.

فهرست

  • ۱ علوم کامپیوتر چه نوع چیزی است؟
  • ۲ زیر موضوع‌ها
    • ۲.۱ پایه‌های ریاضی
    • ۲.۲ الگوریتم‌ها و ساختارهای داده
    • ۲.۳ هوش مصنوعی
    • ۲.۴ ارتباطات و امنیت
    • ۲.۵ معماری کامپیوتر
    • ۲.۶ گرافیک کامپیوتری
    • ۲.۷ سیستم‌های همزمان، موازی و توزیع شده
    • ۲.۸ پایگاه‌های داده
    • ۲.۹ محاسبات علمی
    • ۲.۱۰ مهندسی نرم‌افزار
    • ۲.۱۱ نظریه محاسبات
  • ۳ تاریخ
  • ۴ حرفه‌ها
  • ۵ داده‌ها و ساختارهای داده
  • ۶ پارادایم‌های برنامه‌نویسی
  • ۷ جستارهای وابسته
  • ۸ پیوند به بیرون

علوم کامپیوتر چه نوع چیزی است؟

علم کامپیوتر را می‌توان به عنوان همه موارد زیر توصیف کرد:

  • رشته تحصیلی
  • علوم پایه
    • علوم کاربردی

زیر موضوع‌ها

پایه‌های ریاضی

  • نظریه کدگزاری - مفید در شبکه و دیگر زمینه‌ها که در آن کامپیوترها با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
  • تئوری بازی - مفید در هوش مصنوعی و سایبرنتیک.
  • نظریه گراف - مبانی ساختار داده‌ها و الگوریتم‌های جستجو.
  • منطق ریاضی - منطق بولی و سایر روش‌های مدل‌سازی پرس و جو منطقی؛ استفاده و محدودیت‌های روش‌های اثبات رسمی
  • نظریه شماره - نظریه اعداد صحیح. استفاده شده در رمزنگاری و همچنین حوزه آزمون در هوش مصنوعی.

الگوریتم‌ها و ساختارهای داده

  • الگوریتم - روش‌های محاسباتی متوالی و موازی برای حل طیف وسیعی از مشکلات.
  • ساختار داده‌ها - سازماندهی و دستکاری داده‌ها.

هوش مصنوعی

طرح کلی هوش مصنوعی

  • هوش مصنوعی - پیاده‌سازی و مطالعه سیستم‌هایی که هوش خودمختار یا رفتار خود را نشان می‌دهند.
  • استدلال خودکار - موتورهای حل کننده مانند آنچه در پرولگ استفاده شده، که گام‌هایی تا پاسخ را با استفاده از داده‌ها بر اساس یک پایگاه داده قانون و نتیجه و نتایج پیش‌بینی کننده‌های قضیه اتوماتیک ایجاد می‌کند که هدف آنها ثابت کردن برخی از قواعد ریاضی با کمک یک برنامه‌نویس است.
  • دیدگاه کامپیوتر - الگوریتم برای شناسایی اشیاء سه بعدی از یک تصویر دو بعدی.
  • محاسبات نرم، استفاده از راه حل‌های غیر دقیق برای مشکلات بسیار دشوار:
    • یادگیری ماشین - ایجاد خودکار مجموعه ای از قواعد و اصطلاحات مبتنی بر ورودی.
    • محاسبات تکاملی - الگوریتم‌های الهام گرفته از زیست‌شناسی.
  • پردازش زبان طبیعی - تولید سیستم‌های ساختمان و الگوریتم‌هایی که زبان‌های طبیعی (انسان) را تجزیه و تحلیل و درک می‌کنند.
  • رباتیک - الگوریتمهای کنترل رفتار روباتها.

ارتباطات و امنیت

  • شبکه سازی - الگوریتم‌ها و پروتکل‌ها برای برقراری ارتباط قابل اطمینان میان رسانه‌های مختلف اشتراک گذاری شده و اختصاص داده شده برای انتقال داده، اغلب شامل اصلاح خطا.
  • امنیت کامپیوتر - جنبه‌های عملی امن کردن سیستم‌های کامپیوتری و شبکه‌های کامپیوتری.
  • رمزنگاری - اعمال نتیجه‌هایی از پیچیدگی، احتمال، جبر و نظریه اعداد برای اختراع و شکستن کدهای، و تجزیه و تحلیل امنیت پروتکل رمزنگاری.

معماری کامپیوتر

  • معماری کامپیوتر - طراحی، سازماندهی، بهینه‌سازی و تأیید یک سیستم کامپیوتری، بیشتر در مورد پردازنده‌ها و زیر سیستم حافظه (و اتوبوس متصل می کننده آنها).
  • سیستم عامل - سیستم‌هایی برای مدیریت برنامه‌های کامپیوتری و ارائه پایه ای از یک سیستم قابل استفاده.

گرافیک کامپیوتری

  • گرافیک کامپیوتری - الگوریتم‌های هم برای تولید تصاویر بصری مصنوعی و همچنین برای ادغام یا تغییر اطلاعات بصری و فضایی بر اساس نمونه‌هایی از دنیای واقعی.
  • پردازش تصویر - تعیین اطلاعات از یک تصویر از طریق محاسبات.
  • تجسم اطلاعات - روش‌های ارائه و نمایش داده‌های انتزاعی برای تسهیل تعامل انسان برای اکتشاف و درک.

سیستم‌های همزمان، موازی و توزیع شده

  • محاسبات موازی - نظریه و عمل محاسبات همزمان؛ ایمنی داده‌ها در هر محیط چند وظیفه یا چند مرحله ای.
  • همبستگی (علوم کامپیوتر) - محاسبه با استفاده از چند رشته اجرای همزمان، ایجاد الگوریتم برای حل مسائل در چند پردازنده برای رسیدن به حداکثر سرعت در مقایسه با اجرای ترتیبی.
  • محاسبات توزیع شده - محاسبه با استفاده از دستگاه‌های کامپیوتری متعدد بر روی یک شبکه برای انجام یک هدف یا وظیفه مشترک و در نتیجه کاهش زمان تأخیر در مشارکت تک پردازنده برای هر کار.

پایگاه‌های داده

  • پایگاه داده‌های ارتباطی - پایه نظری مجموعه ای و الگوریتمی پایگاه‌های داده.
  • ذخیره‌سازی سازمانی - پایگاه‌های داده‌های غیر مرتبط مانند پایگاه‌های داده NoSQL.
  • داده کاوی - مطالعه الگوریتم‌ها برای جستجو و پردازش اطلاعات در اسناد و پایگاه‌های داده؛ نزدیک به بازیابی اطلاعات است.
  • تئوری کامپایلر - تئوری طراحی کامپایلر، بر اساس نظریه Automata.
  • پراگماتیک زبان برنامه‌نویسی - طبقه‌بندی زبان‌های برنامه‌نویسی، قدرت و ضعف آنها. پارادایم‌های مختلف برنامه‌نویسی، مانند برنامه‌نویسی شی گرا.
  • نظریه زبان برنامه‌نویسی
  • معانی رسمی - مطالعه دقیق ریاضی معنی برنامه‌ها.
  • تئوری نوع - تجزیه و تحلیل رسمی انواع داده‌ها و استفاده از این انواع برای درک خواص برنامه‌ها - به ویژه امنیت برنامه.

محاسبات علمی

  • علم محاسباتی – ساخت مدل‌های ریاضی و تکنیک‌های تجزیه و تحلیل کمی و استفاده از کامپیوتر برای تجزیه و تحلیل و حل مشکلات علمی.
  • تجزیه و تحلیل عددی - راه حل عددی تقریبی از مشکلات ریاضی مانند ریشهابی، ادغام، حل معادلات دیفرانسیل معمولی؛ تقریبی از توابع خاص.
  • محاسبات نمادین - دستکاری و حل عبارات در شکل نمادین، همچنین به عنوان جبر کامپیوتر شناخته شده‌است.
  • فیزیک محاسباتی - شبیه‌سازی عددی از سیستم‌های غیر تحلیلی بزرگ
  • شیمی محاسباتی - مدلسازی محاسباتی از شیمی تئوری برای تعیین ساختار و خواص شیمیایی
  • بیوانفورماتیک و زیست‌شناسی محاسباتی - استفاده از علوم رایانه برای حفظ، تجزیه و تحلیل، ذخیره داده‌های بیولوژیکی و کمک به حل مشکلات بیولوژیکی مانند پوشیدگی پروتئین، پیش‌بینی عملکرد و فیلوژنی.
  • علوم اعصاب محاسباتی - مدلسازی محاسباتی نوروفیزیولوژی.

مهندسی نرم‌افزار

  • روش‌های رسمی - رویکردهای ریاضی برای توصیف و استدلال در مورد طراحی نرم‌افزار.
  • مهندسی نرم‌افزار - اصول و عمل طراحی، توسعه و تست برنامه‌ها، و همچنین شیوه‌های مهندسی مناسب.
  • طراحی الگوریتم - استفاده از ایده‌هایی از نظریه الگوریتم برای طراحی راه حل‌های خلاقانه برای وظایف واقعی.
  • برنامه‌نویسی کامپیوتر - استفاده از یک زبان برنامه‌نویسی برای پیاده‌سازی الگوریتم‌ها.
  • تعامل انسان و کامپیوتر - مطالعه و طراحی رابط‌های کامپیوتری که مردم استفاده می‌کنند.
  • مهندسی معکوس - کاربرد روش علمی در درک نرم‌افزارهای موجود دلخواه.

نظریه محاسبات

  • نظریه خودکار - ساختارهای منطقی مختلف برای حل مشکلات.
  • تئوری محاسبه پذیری - آنچه با مدل‌های فعلی رایانه قابل محاسبه است. اثبات‌هایی که توسط آلن تورینگ و دیگران ایجاد شده‌است، بینش را آنچه که ممکن است محاسبه شود و آنچه که ممکن نیست.
    • فهرست مشکلات حل نشده در علم کامپیوتر
  • نظریه پیچیدگی محاسباتی - محدوده‌های اساسی (به ویژه زمان و فضای ذخیره‌سازی) بر طبقه‌های محاسبات.
  • تئوری محاسبات کوانتومی - مدل‌های محاسباتی را که حاوی ابررسانای کوانتومی بیت هستند را بررسی می‌کند.

تاریخ

  • تاریخ علوم رایانه
  • فهرست پیشگامان علوم رایانه

حرفه‌ها

  • برنامه‌نویس
  • معلم / استاد
  • مهندس نرم‌افزار
  • معمار نرم‌افزار
  • توسعه دهنده نرم‌افزار
  • تستر نرم‌افزار
  • مهندس سخت‌افزار
  • تحلیلگر داده
  • طراح تعامل
  • مدیر شبکه

داده‌ها و ساختارهای داده

  • ساختار داده‌ها
  • نوع داده
  • آرایه انجمنی و جدول هش
  • آرایه
  • فهرست
  • درخت
  • رشته
  • ماتریکس (علوم کامپیوتری)
  • بانک اطلاعاتی

پارادایم‌های برنامه‌نویسی

  • برنامه‌نویسی اجباری / برنامه‌ریزی رویه ای
  • برنامه‌نویسی کاربردی
  • برنامه‌ریزی منطقی
  • برنامه‌نویسی شی گرا
    • کلاس
    • وراثت
    • هدف - شی

جستارهای وابسته

  • انتزاع - مفهوم - برداشت
  • علامت بزرگ O
  • بسته
  • کامپایلر
  • علوم شناختی

پیوند به بیرون

  • طرح کلی علوم رایانه در کرلی
  • [۱] ACM گزارش یک برنامه درسی علوم رایانه توصیه شده (2008)
  • فهرست سخنرانی‌های دانشگاه آزاد در علوم کامپیوتر
  • مجموعه کتابشناسی علوم رایانه
  • عکسهای دانشمندان کامپیوتر (گالری برتری میر)
آخرین نظرات
  • اطلاعات
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.