علوم الحاسوب

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 80 صور
الموسوعة الحرة

المجالات الأساسية لعلوم الحاسوب
تعبير عن أرقام الكنيسة في حساب التفاضل والتكامل لامدا
نظرية لغات البرمجة
دائرة نصف جامع
هندسة الحاسوب
مثال على شبكة عصبية اصطناعية
الذكاء الاصطناعي
رسم بياني لخوارزمية الفرز السريع
نظرية التعقيد الحسابي

علم الحاسوب هو دراسة الحوسبة والمعلومات والأتمتة . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ويشمل علم الحاسوب، الذي يُعدّ فرعاً واسعاً من العلوم، التخصصات النظرية ( مثل الخوارزميات ونظرية الحوسبة ونظرية المعلومات ) والتخصصات التطبيقية ( بما في ذلك تصميم وتنفيذ الأجهزة والبرامج ). [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ويُعرف الخبير في هذا المجال باسم عالم حاسوب .

تُعدّ الخوارزميات وهياكل البيانات أساسية في علوم الحاسوب. [ 7 ] تهتم نظرية الحوسبة بنماذج الحوسبة المجردة وفئات عامة من المشكلات التي يمكن حلها باستخدامها. يشمل مجالا التشفير وأمن الحاسوب دراسة وسائل الاتصال الآمن ومنع الثغرات الأمنية . تتناول رسومات الحاسوب والهندسة الحسابية توليد الصور. تبحث نظرية لغات البرمجة في طرق مختلفة لوصف العمليات الحسابية، بينما تهتم نظرية قواعد البيانات بإدارة مستودعات البيانات. يبحث التفاعل بين الإنسان والحاسوب في الواجهات التي يتفاعل من خلالها الإنسان والحاسوب، ويركز هندسة البرمجيات على تصميم البرمجيات ومبادئ تطويرها. تبحث مجالات مثل أنظمة التشغيل والشبكات والأنظمة المدمجة في مبادئ وتصميم الأنظمة المعقدة . يصف تصميم الحاسوب بنية مكونات الحاسوب والمعدات التي تعمل بالحاسوب. يهدف الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي إلى محاكاة العمليات الموجهة نحو تحقيق أهداف محددة ، مثل حل المشكلات، واتخاذ القرارات، والتكيف مع البيئة، والتخطيط ، والتعلم، الموجودة لدى البشر والحيوانات. في مجال الذكاء الاصطناعي، يهدف مجال رؤية الكمبيوتر إلى فهم ومعالجة بيانات الصور والفيديو، بينما يهدف مجال معالجة اللغة الطبيعية إلى فهم ومعالجة البيانات النصية واللغوية.

يتمثل الشغل الشاغل لعلم الحاسوب في تحديد ما يمكن وما لا يمكن أتمتته. [ 2 ] [ 8 ] [ 3 ] [ 9 ] [ 10 ] وتُعد جائزة تورينج عمومًا أعلى وسام في علم الحاسوب . [ 11 ] [ 12 ]

تاريخ

قام توماس هاريوت (1646-1716) بتطوير الترميز الثنائي والحساب في أوائل القرن السابع عشر. [ 13 ]
يُشار أحيانًا إلى تشارلز باباج بأنه "أبو الحوسبة". [ 14 ]
نشرت آدا لوفليس أول خوارزمية مصممة للمعالجة على جهاز كمبيوتر. [ 15 ]

تعود أقدم أسس ما سيصبح لاحقًا علم الحاسوب إلى ما قبل اختراع الحاسوب الرقمي الحديث . فقد وُجدت آلات لحساب المهام العددية الثابتة، مثل المعداد ، منذ العصور القديمة، مما ساعد في عمليات حسابية كالضرب والقسمة. كما وُجدت خوارزميات لإجراء العمليات الحسابية منذ العصور القديمة، حتى قبل تطوير معدات الحوسبة المتطورة. [ 16 ]

صمّم ويلهلم شيكارد أول آلة حاسبة ميكانيكية عاملة وصنعها عام 1623. [ 17 ] وفي عام 1673، عرض غوتفريد لايبنتز آلة حاسبة ميكانيكية رقمية، أطلق عليها اسم " الحاسبة المتدرجة ". [ 18 ] [ 19 ] يُمكن اعتبار لايبنتز أول عالم حاسوب ونظري معلومات، لأسباب عديدة، منها توثيقه لنظام الأعداد الثنائية، على الرغم من أن توماس هاريوت كان قد فعل ذلك قبل عقود. [ 13 ] وفي عام 1820، أطلق توماس دي كولمار صناعة الآلات الحاسبة الميكانيكية [ ملاحظة 1 ] عندما اخترع آلة الحساب المبسطة ، وهي أول آلة حاسبة قوية وموثوقة بما يكفي للاستخدام اليومي في بيئة مكتبية. بدأ تشارلز باباج تصميم أول آلة حاسبة ميكانيكية أوتوماتيكية ، وهي "محرك الفرق" ، عام 1822، والتي ألهمته في النهاية فكرة أول آلة حاسبة ميكانيكية قابلة للبرمجة ، وهي "المحرك التحليلي" . [ 20 ] بدأ بتطوير هذه الآلة عام 1834، وفي أقل من عامين، رسم ملامح العديد من السمات البارزة للحاسوب الحديث. [ 21 ] كانت إحدى الخطوات الحاسمة اعتماد نظام البطاقات المثقبة المشتق من نول جاكارد ، [ 21 ] مما جعلها قابلة للبرمجة بلا حدود. [ ملاحظة 2 ] في عام 1843، أثناء ترجمة مقال فرنسي عن المحرك التحليلي، كتبت آدا لوفليس ، في إحدى ملاحظاتها العديدة، خوارزمية لحساب أعداد برنولي ، والتي تُعتبر أول خوارزمية منشورة مصممة خصيصًا للتنفيذ على الحاسوب. [ 22 ] حوالي عام 1885، اخترع هيرمان هوليريث آلة الجدولة ، التي استخدمت البطاقات المثقبة لمعالجة المعلومات الإحصائية؛ وفي النهاية أصبحت شركته جزءًا من شركة آي بي إم . على خطى باباج، ورغم عدم علمه بأعماله السابقة، نشر بيرسي لودجيت في عام 1909 [ 23 ] التصميم الثاني من بين التصميمين الوحيدين في التاريخ للمحركات التحليلية الميكانيكية. وفي عام 1914، قام المهندس الإسبانينشر ليوناردو توريس كيفيدو مقالاته حول الأتمتة ، [ 24 ] وصمم، مستوحياً من باباج، آلة حاسبة كهروميكانيكية نظرية يتم التحكم بها بواسطة برنامج للقراءة فقط. كما قدمت الورقة البحثية فكرة الحساب ذي الفاصلة العائمة . [ 25 ] [ 26 ] في عام 1920، احتفالاً بالذكرى المئوية لاختراع آلة الحساب، قدم توريس في باريس آلة الحساب الكهروميكانيكية ، وهي نموذج أولي أثبت جدوى محرك تحليلي كهروميكانيكي، [ 27 ] حيث يمكن كتابة الأوامر وطباعة النتائج تلقائياً. [ 28 ] في عام 1937، بعد مئة عام من حلم باباج المستحيل، أقنع هوارد أيكن شركة IBM، التي كانت تصنع جميع أنواع معدات البطاقات المثقبة وتعمل أيضًا في مجال الآلات الحاسبة [ 29 ]، بتطوير حاسبته العملاقة القابلة للبرمجة ، ASCC/Harvard Mark I ، والمبنية على محرك باباج التحليلي، الذي كان يستخدم بدوره البطاقات المثقبة ووحدة معالجة مركزية . وعندما اكتملت الآلة، أشاد بها البعض باعتبارها "حلم باباج الذي تحقق". [ 30 ]

خلال أربعينيات القرن العشرين، ومع تطور أجهزة حاسوبية جديدة وأكثر قوة ، مثل حاسوب أتاناسوف-بيري وحاسوب إينياك ، أصبح مصطلح " حاسوب" يُشير إلى هذه الأجهزة نفسها بدلاً من أسلافها من البشر. [ 31 ] ومع اتضاح إمكانية استخدام الحواسيب لأغراض تتجاوز الحسابات الرياضية، اتسع نطاق علم الحاسوب ليشمل دراسة الحوسبة بشكل عام. في عام 1945، أسست شركة آي بي إم مختبر واتسون للحوسبة العلمية في جامعة كولومبيا بمدينة نيويورك . وكان هذا المختبر، الذي كان في الأصل مبنى أخوية طلابية في الجانب الغربي من مانهاتن، أول مختبر لشركة آي بي إم مُخصص للعلوم البحتة. ويُعد هذا المختبر نواة قسم الأبحاث في شركة آي بي إم، الذي يُدير اليوم مرافق بحثية في جميع أنحاء العالم. [ 32 ] في نهاية المطاف، كان للعلاقة الوثيقة بين شركة IBM وجامعة كولومبيا دورٌ محوري في ظهور تخصص علمي جديد، حيث قدمت كولومبيا إحدى أوائل الدورات الدراسية المعتمدة في علوم الحاسوب عام 1946. [ 33 ] بدأ ترسيخ علوم الحاسوب كتخصص أكاديمي مستقل في خمسينيات وستينيات القرن العشرين. [ 34 ] [ 35 ] بدأ أول برنامج للحصول على درجة علمية في علوم الحاسوب في العالم، وهو دبلوم كامبريدج في علوم الحاسوب ، في مختبر الحاسوب بجامعة كامبريدج عام 1953. تأسس أول قسم لعلوم الحاسوب في الولايات المتحدة في جامعة بيردو عام 1962. [ 36 ] منذ أن أصبحت الحواسيب العملية متاحة، أصبحت العديد من تطبيقات الحوسبة مجالات دراسية مستقلة بذاتها.

أصل الكلمة ونطاقها

على الرغم من أن مصطلح "علوم الحاسوب" طُرح لأول مرة عام 1956، [ 37 ] إلا أنه ظهر في مقال نُشر عام 1959 في مجلة "اتصالات رابطة آلات الحوسبة " (Communications of the ACM) ، [ 38 ] حيث دعا لويس فاين إلى إنشاء كلية للدراسات العليا في علوم الحاسوب على غرار إنشاء كلية هارفارد للأعمال عام 1921. [ 39 ] وبرر فاين التسمية بالقول إن هذا المجال، كعلم الإدارة ، تطبيقي ومتعدد التخصصات، مع احتفاظه بخصائص التخصص الأكاديمي. [ 38 ] وقد تكللت هذه الجهود، وجهود آخرين مثل المحلل العددي جورج فورسايث ، بالنجاح، وشرعت الجامعات في إنشاء أقسام مماثلة، بدءًا من جامعة بيردو عام 1962. [ 40 ] وعلى الرغم من اسمه، فإن جزءًا كبيرًا من علوم الحاسوب لا يتضمن دراسة أجهزة الحاسوب نفسها. ولهذا السبب، اقتُرحت عدة أسماء بديلة. [ 41 ] وتفضل بعض أقسام الجامعات الكبرى مصطلح " علوم الحوسبة" للتأكيد على هذا الاختلاف تحديدًا. اقترح العالم الدنماركي بيتر نور مصطلح " علم البيانات" [ 42 ] ليعكس حقيقة أن هذا التخصص العلمي يتمحور حول البيانات ومعالجتها، دون أن يشمل بالضرورة استخدام الحواسيب. وكانت أول مؤسسة علمية تستخدم هذا المصطلح هي قسم علم البيانات في جامعة كوبنهاغن ، الذي تأسس عام 1969، وكان بيتر نور أول أستاذ في هذا المجال. ويُستخدم المصطلح بشكل رئيسي في الدول الاسكندنافية. وهناك مصطلح بديل، اقترحه نور أيضاً، وهو " علم البيانات "؛ ويُستخدم هذا المصطلح حالياً للإشارة إلى مجال متعدد التخصصات في تحليل البيانات، يشمل الإحصاء وقواعد البيانات.

في بدايات الحوسبة، طُرحت عدة مصطلحات (على سبيل المزاح) لوصف العاملين في هذا المجال في مجلة "اتصالات رابطة آلات الحوسبة" (ACM )، منها : مهندس تورينج ، وعالم تورينج ، ومصمم مخططات التدفق ، وعالم الرياضيات التطبيقية ، وعالم المعرفة التطبيقية . [ 43 ] وبعد ثلاثة أشهر، طُرح مصطلح "عالم الحوسبة " في نفس المجلة، ثم تلاه في العام التالي مصطلح "عالم الفرضيات" . [ 44 ] كما طُرح مصطلح "الحوسبة" (computics) . [ 45 ] في أوروبا، تُستخدم غالبًا مصطلحات مشتقة من ترجمات مختصرة لعبارة "المعلومات الآلية" (مثل " informazione automatica " بالإيطالية) أو "المعلومات والرياضيات"، مثل informatique (الفرنسية)، وInformatik (الألمانية)، وinformatica (الإيطالية والهولندية)، وinformática (الإسبانية والبرتغالية)، و informatika ( اللغات السلافية والمجرية ) ، أو pliroforiki ( πληροφορική ، والتي تعني المعلوماتية) باليونانية . وقد اعتُمدت كلمات مشابهة في المملكة المتحدة (كما هو الحال في كلية المعلوماتية بجامعة إدنبرة ). [ 46 ] أما في الولايات المتحدة، فترتبط المعلوماتية بالحوسبة التطبيقية، أو الحوسبة في سياق مجال آخر. [ 47 ]

يُنسب قولٌ شعبيٌّ غالبًا إلى إدسكار ديكسترا - مع أنه من شبه المؤكد أنه لم يصغه أولًا - مفاده أن "علم الحاسوب لا يتعلق بالحواسيب أكثر مما يتعلق علم الفلك بالتلسكوبات". [ ملاحظة 3 ] يُعتبر تصميم الحواسيب وأنظمة الحاسوب ونشرها عمومًا من اختصاص تخصصات أخرى غير علم الحاسوب. فعلى سبيل المثال، تُعتبر دراسة مكونات الحاسوب المادية عادةً جزءًا من هندسة الحاسوب ، بينما تُسمى دراسة أنظمة الحاسوب التجارية ونشرها غالبًا بتقنية المعلومات أو نظم المعلومات . ومع ذلك، فقد جرى تبادل للأفكار بين مختلف التخصصات ذات الصلة بالحاسوب. كما يتقاطع بحث علم الحاسوب غالبًا مع تخصصات أخرى، مثل العلوم المعرفية ، واللغويات ، والرياضيات ، والفيزياء ، وعلم الأحياء ، وعلوم الأرض ، والإحصاء ، والفلسفة ، والمنطق .

يرى البعض أن علم الحاسوب يرتبط بالرياضيات ارتباطًا وثيقًا يفوق ارتباط العديد من التخصصات العلمية الأخرى، حتى أن بعض المراقبين يعتبرون الحوسبة علمًا رياضيًا. [ 34 ] وقد تأثر علم الحاسوب في بداياته بشدة بأعمال علماء رياضيات بارزين مثل كورت غودل ، وآلان تورينج ، وجون فون نيومان ، وروزا بيتر ، وستيفن كلين ، وألونزو تشيرش ، ولا يزال هناك تبادل مثمر للأفكار بين هذين المجالين في مجالات مثل المنطق الرياضي ، ونظرية الفئات ، ونظرية المجالات ، والجبر . [ 37 ]

تُعدّ العلاقة بين علوم الحاسوب وهندسة البرمجيات مسألةً خلافية، تزداد تعقيدًا بسبب الجدل الدائر حول معنى مصطلح "هندسة البرمجيات" وكيفية تعريف علوم الحاسوب. [ 48 ] وقد استند ديفيد بارناس ، مستلهمًا من العلاقة بين تخصصات هندسية وعلمية أخرى، إلى أن التركيز الأساسي لعلوم الحاسوب ينصبّ على دراسة خصائص الحوسبة بشكل عام، بينما ينصبّ التركيز الأساسي لهندسة البرمجيات على تصميم عمليات حسابية محددة لتحقيق أهداف عملية، مما يجعل هذين التخصصين منفصلين لكنهما متكاملان. [ 49 ]

تعتمد الجوانب الأكاديمية والسياسية والتمويلية لعلوم الحاسوب عادةً على ما إذا كان القسم مُصمماً مع التركيز على الرياضيات أو الهندسة. وتسعى أقسام علوم الحاسوب ذات التركيز على الرياضيات والتوجه العددي إلى التوافق مع العلوم الحاسوبية . ويبذل كلا النوعين من الأقسام جهوداً لربط المجال تعليمياً، إن لم يكن في جميع جوانب البحث.

فلسفة

إبستمولوجيا علوم الحاسوب

على الرغم من وجود كلمة "علم" في اسمها، إلا أن هناك جدلاً حول ما إذا كان علم الحاسوب فرعاً من فروع العلوم، [ 50 ] أو الرياضيات، [ 51 ] أو الهندسة. [ 52 ] وقد جادل ألين نيويل وهربرت أ. سيمون في عام 1975،

علم الحاسوب تخصص تجريبي. كنا سنسميه علمًا تجريبيًا، ولكن كعلم الفلك والاقتصاد والجيولوجيا، فإن بعض أشكال الملاحظة والتجربة الفريدة فيه لا تتناسب مع الصورة النمطية الضيقة للمنهج التجريبي. ومع ذلك، فهي تجارب. كل آلة جديدة تُبنى هي تجربة. إن بناء الآلة في حد ذاته يطرح سؤالًا على الطبيعة؛ ونحن نصغي للإجابة من خلال مراقبة الآلة أثناء تشغيلها وتحليلها بكل الوسائل التحليلية والقياسية المتاحة. [ 52 ]

وقد طُرحت منذ ذلك الحين فكرة تصنيف علم الحاسوب كعلم تجريبي ، نظرًا لاستخدامه الاختبارات التجريبية لتقييم صحة البرامج ، إلا أن إشكالية تحديد قوانين ونظريات علم الحاسوب (إن وُجدت) وتحديد طبيعة التجارب فيه لا تزال قائمة. [ 52 ] ويرى مؤيدو تصنيف علم الحاسوب كتخصص هندسي أن موثوقية الأنظمة الحاسوبية تُدرس بنفس طريقة دراسة الجسور في الهندسة المدنية والطائرات في هندسة الطيران . [ 52 ] كما يجادلون بأنه بينما تُعنى العلوم التجريبية بملاحظة الواقع، فإن علم الحاسوب يُعنى بملاحظة ما يُمكن أن يكون موجودًا، وبينما يكتشف العلماء القوانين من خلال الملاحظة، لم يتم التوصل إلى قوانين محددة في علم الحاسوب، بل يهتم هذا العلم بخلق الظواهر. [ 52 ]

يرى مؤيدو تصنيف علوم الحاسوب كتخصص رياضي أن برامج الحاسوب هي تجسيدات مادية لكيانات رياضية، وأنها برامج يمكن استنتاجها منطقيًا من خلال الأساليب الرياضية الرسمية . [ 52 ] ويعتبر عالما الحاسوب إدسكار دبليو ديكسترا وتوني هوار تعليمات برامج الحاسوب بمثابة جمل رياضية، ويفسران الدلالات الرسمية للغات البرمجة على أنها أنظمة بديهية رياضية . [ 52 ]

نماذج علوم الحاسوب

جادل عدد من علماء الحاسوب لصالح التمييز بين ثلاثة نماذج منفصلة في علم الحاسوب. فقد رأى بيتر ويغنر أن هذه النماذج هي: العلم، والتكنولوجيا، والرياضيات. [ 53 ] بينما رأى فريق عمل بيتر دينينغ أنها: النظرية، والتجريد (النمذجة)، والتصميم. [ 34 ] ووصفها أمنون إتش. إيدن بأنها: "النموذج العقلاني" (الذي يعامل علم الحاسوب كفرع من الرياضيات، وهو سائد في علم الحاسوب النظري، ويستخدم بشكل أساسي الاستدلال الاستنتاجي)، و"النموذج التكنوقراطي" (الذي يمكن إيجاده في المناهج الهندسية، وخاصة في هندسة البرمجيات)، و"النموذج العلمي" (الذي يتعامل مع المنتجات الحاسوبية من منظور تجريبي للعلوم الطبيعية ، [ 54 ] ويمكن تحديده في بعض فروع الذكاء الاصطناعي ). [ 55 ] ويركز علم الحاسوب على الأساليب المستخدمة في تصميم وتحديد وبرمجة والتحقق من وتنفيذ واختبار أنظمة الحوسبة التي يصنعها الإنسان. [ 56 ]

الحقول

يشمل علم الحاسوب، كفرعٍ من فروع المعرفة، نطاقًا واسعًا من المواضيع، بدءًا من الدراسات النظرية للخوارزميات وحدود الحوسبة، وصولًا إلى القضايا العملية المتعلقة بتنفيذ أنظمة الحوسبة في الأجهزة والبرمجيات. [ 57 ] [ 58 ] وقد حددت هيئة اعتماد علوم الحاسوب (CSAB) ، التي كانت تُعرف سابقًا باسم مجلس اعتماد علوم الحاسوب، والمؤلفة من ممثلين عن جمعية آلات الحوسبة (ACM) وجمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE CS) [ 59 ] ، أربعة مجالات تعتبرها أساسية في علم الحاسوب، وهي: نظرية الحوسبة ، والخوارزميات وهياكل البيانات ، ومنهجية البرمجة ولغاتها ، وعناصر الحاسوب وبنيته . إضافةً إلى هذه المجالات الأربعة، تُحدد CSAB أيضًا مجالاتٍ أخرى مهمة في علم الحاسوب، مثل هندسة البرمجيات، والذكاء الاصطناعي، وشبكات الحاسوب والاتصالات، وأنظمة قواعد البيانات، والحوسبة المتوازية، والحوسبة الموزعة، والتفاعل بين الإنسان والحاسوب، ورسومات الحاسوب، وأنظمة التشغيل، والحوسبة العددية والرمزية . [ 57 ]

علوم الحاسوب النظرية

علم الحاسوب النظري ذو طابع رياضي ومجرد، ولكنه يستمد دافعه من الحوسبة العملية واليومية. ويهدف إلى فهم طبيعة الحوسبة، ومن ثم توفير منهجيات أكثر كفاءة.

نظرية الحوسبة

بحسب بيتر دينينغ، فإن السؤال الأساسي الذي يقوم عليه علم الحاسوب هو: "ما الذي يمكن أتمتته؟" [ 3 ] تركز نظرية الحوسبة على الإجابة عن أسئلة جوهرية حول ما يمكن حسابه، وما مقدار الموارد اللازمة لإجراء هذه الحسابات. في محاولة للإجابة عن السؤال الأول، تدرس نظرية قابلية الحوسبة أي المشكلات الحسابية قابلة للحل باستخدام نماذج نظرية مختلفة للحوسبة . أما السؤال الثاني، فتتناوله نظرية التعقيد الحسابي ، التي تدرس تكاليف الوقت والمساحة المرتبطة بالأساليب المختلفة لحل مجموعة واسعة من المشكلات الحسابية.

تُعد مشكلة P = NP؟ الشهيرة ، وهي إحدى مسائل جائزة الألفية ، [ 60 ] مشكلة مفتوحة في نظرية الحوسبة.

م={X:X∉X}{\displaystyle M=\{X:X\not \in X\}}
نظرية الأوتوماتااللغات الرسميةنظرية الحوسبةنظرية التعقيد الحسابي
نماذج الحوسبةنظرية الحوسبة الكموميةنظرية الدوائر المنطقيةالأوتوماتا الخلوية

نظرية المعلومات والترميز

ترتبط نظرية المعلومات، المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالاحتمالات والإحصاء ، بقياس المعلومات كميًا. وقد طوّرها كلود شانون لإيجاد حدود أساسية لعمليات معالجة الإشارات ، مثل ضغط البيانات وتخزينها ونقلها بشكل موثوق. [ 61 ] أما نظرية الترميز فهي دراسة خصائص الرموز (أنظمة تحويل المعلومات من شكل إلى آخر) ومدى ملاءمتها لتطبيق محدد. تُستخدم الرموز في ضغط البيانات ، والتشفير ، واكتشاف الأخطاء وتصحيحها ، ومؤخرًا أيضًا في ترميز الشبكات . وتُدرس الرموز بهدف تصميم طرق فعالة وموثوقة لنقل البيانات . [ 62 ]

نظرية الترميزسعة القناةنظرية المعلومات الخوارزميةنظرية الكشف عن الإشاراتتعقيد كولموغوروف

هياكل البيانات والخوارزميات

تُعنى هياكل البيانات والخوارزميات بدراسة أساليب الحوسبة الشائعة الاستخدام وكفاءتها الحسابية.

O ( n 2 )
تحليل الخوارزمياتتصميم الخوارزمياتهياكل البياناتالتحسين التوافقيالهندسة الحسابيةالخوارزميات العشوائية

نظرية لغة البرمجة والأساليب الرسمية

نظرية لغات البرمجة فرع من علوم الحاسوب يُعنى بتصميم لغات البرمجة وتنفيذها وتحليلها وتوصيفها وتصنيفها، بالإضافة إلى خصائصها الفردية . وهي تندرج ضمن تخصص علوم الحاسوب، إذ تعتمد على الرياضيات وهندسة البرمجيات واللغويات وتؤثر فيها . وتُعدّ مجالًا بحثيًا نشطًا، ولها العديد من المجلات الأكاديمية المتخصصة.

الأساليب الرسمية هي نوع خاص من التقنيات الرياضية لتحديد وتطوير والتحقق من أنظمة البرمجيات والأجهزة . [ 63 ] ينبع استخدام الأساليب الرسمية في تصميم البرمجيات والأجهزة من التوقع بأن إجراء تحليل رياضي مناسب، كما هو الحال في التخصصات الهندسية الأخرى، يُسهم في موثوقية التصميم ومتانته. تُشكل هذه الأساليب أساسًا نظريًا هامًا لهندسة البرمجيات، لا سيما في المجالات المتعلقة بالسلامة والأمان. تُعد الأساليب الرسمية إضافة قيّمة لاختبار البرمجيات، إذ تُساعد على تجنب الأخطاء وتُوفر إطارًا للاختبار. يتطلب الاستخدام الصناعي دعمًا من الأدوات. مع ذلك، فإن التكلفة العالية لاستخدام الأساليب الرسمية تعني أنها تُستخدم عادةً فقط في تطوير الأنظمة عالية الموثوقية والأنظمة الحيوية ، حيث تُعد السلامة والأمان في غاية الأهمية. يُمكن وصف الأساليب الرسمية بأنها تطبيق مجموعة واسعة من أساسيات علوم الحاسوب النظرية ، ولا سيما حسابات المنطق ، واللغات الرسمية ، ونظرية الأوتوماتا ، ودلالات البرامج ، بالإضافة إلى أنظمة الأنواع وأنواع البيانات الجبرية، على مشاكل تحديد البرمجيات والأجهزة والتحقق منها.

Γ⊢x:عدد صحيح{\displaystyle \Gamma \vdash x:{\text{Int}}}
الدلالات الرسميةنظرية الأنواعتصميم المترجملغات البرمجةالتحقق الرسميإثبات النظريات آلياً

علوم الحاسوب التطبيقية

الرسومات الحاسوبية والتصوير المرئي

تُعنى رسومات الحاسوب بدراسة المحتويات المرئية الرقمية، وتشمل توليف بيانات الصور ومعالجتها. وترتبط هذه الدراسة بالعديد من المجالات الأخرى في علوم الحاسوب، بما في ذلك رؤية الحاسوب ، ومعالجة الصور ، والهندسة الحسابية ، وتُستخدم على نطاق واسع في مجالات المؤثرات الخاصة وألعاب الفيديو .

رسومات الحاسوب ثنائية الأبعادالرسوم المتحركة الحاسوبيةعرضالواقع المختلطالواقع الافتراضيالنمذجة الصلبة

معالجة الصور والصوت

يمكن أن تتخذ المعلومات شكل صور أو صوت أو فيديو أو وسائط متعددة أخرى. ويمكن بثّ أجزاء من المعلومات عبر الإشارات . وتُعدّ معالجتها المفهوم الأساسي لعلم المعلوماتية، وهو المنظور الأوروبي للحوسبة، الذي يدرس خوارزميات معالجة المعلومات بغض النظر عن نوع حامل المعلومات - سواء كان كهربائيًا أو ميكانيكيًا أو بيولوجيًا. ويلعب هذا المجال دورًا هامًا في نظرية المعلومات والاتصالات وهندسة المعلومات ، وله تطبيقات في الحوسبة الطبية للصور وتوليف الكلام ، وغيرها. ما هو الحد الأدنى لتعقيد خوارزميات تحويل فورييه السريع ؟ يُعدّ هذا أحد المسائل التي لم تُحلّ بعد في علوم الحاسوب النظرية .

خوارزميات تحويل فورييه السريعمعالجة الصورالتعرف على الكلامضغط البياناتالحوسبة الطبية للصورتوليف الكلام

العلوم الحاسوبية والمالية والهندسة

الحوسبة العلمية (أو علم الحوسبة) هي مجال دراسي يُعنى ببناء النماذج الرياضية وتقنيات التحليل الكمي ، واستخدام الحواسيب لتحليل المشكلات العلمية وحلها . ومن أبرز استخدامات الحوسبة العلمية محاكاة العمليات المختلفة، بما في ذلك ديناميكيات الموائع الحسابية ، والأنظمة والدوائر الفيزيائية والكهربائية والإلكترونية، والمجتمعات والأوضاع الاجتماعية (لا سيما ألعاب الحرب) مع بيئاتها، والتفاعلات بين الخلايا البيولوجية. تُمكّن الحواسيب الحديثة من تحسين تصاميم مثل الطائرات الكاملة. ومن أبرز البرامج في تصميم الدوائر الكهربائية والإلكترونية برنامج SPICE، [ 64 ] بالإضافة إلى برامج التنفيذ المادي للتصاميم الجديدة (أو المُعدّلة). ويشمل هذا الأخير برامج تصميم أساسية للدوائر المتكاملة . [ 65 ]

التحليل العدديالفيزياء الحاسوبيةالكيمياء الحاسوبيةالمعلوماتية الحيويةالمعلوماتية العصبيةعلم المعلومات النفسيةالمعلوماتية الطبيةالهندسة الحاسوبيةعلم الموسيقى الحاسوبي

التفاعل بين الإنسان والحاسوب

يُعدّ التفاعل بين الإنسان والحاسوب (HCI) مجالًا للدراسة والبحث يهتم بتصميم واستخدام أنظمة الحاسوب ، ويعتمد بشكل أساسي على تحليل التفاعل بين الإنسان وواجهات الحاسوب . ويتضمن هذا المجال عدة فروع تركز على العلاقة بين العواطف والسلوك الاجتماعي ونشاط الدماغ مع أجهزة الحاسوب.

الحوسبة العاطفيةواجهة الدماغ والحاسوبالتصميم الذي يركز على الإنسانالحوسبة الماديةالحوسبة الاجتماعية

هندسة البرمجيات

هندسة البرمجيات هي دراسة تصميم البرمجيات وتنفيذها وتعديلها لضمان جودتها العالية، وتكلفتها المعقولة، وسهولة صيانتها، وسرعة تطويرها. وهي منهجية منظمة لتصميم البرمجيات، تتضمن تطبيق الممارسات الهندسية عليها. تهتم هندسة البرمجيات بتنظيم البرمجيات وتحليلها، فهي لا تقتصر على إنشاء برمجيات جديدة فحسب، بل تشمل أيضًا تنظيمها الداخلي وصيانتها. ومن أمثلة ذلك اختبار البرمجيات ، وهندسة النظم ، والديون التقنية ، وعمليات تطوير البرمجيات .

الذكاء الاصطناعي

يهدف الذكاء الاصطناعي، أو يُطلب منه، توليف العمليات الموجهة نحو تحقيق أهداف محددة، مثل حل المشكلات، واتخاذ القرارات، والتكيف مع البيئة، والتعلم، والتواصل، وهي عمليات موجودة لدى البشر والحيوانات. منذ نشأته في علم التحكم الآلي ومؤتمر دارتموث (1956)، اتسمت أبحاث الذكاء الاصطناعي بطابع متعدد التخصصات، مستفيدةً من مجالات خبرة متنوعة، كالرياضيات التطبيقية ، والمنطق الرمزي، وعلم العلامات ، والهندسة الكهربائية ، وفلسفة العقل ، وعلم وظائف الأعصاب ، والذكاء الاجتماعي . يرتبط الذكاء الاصطناعي في أذهان العامة بتطوير الروبوتات ، إلا أن مجال التطبيق العملي الرئيسي له يكمن في دمجه كمكون أساسي في مجالات تطوير البرمجيات ، التي تتطلب فهمًا حاسوبيًا. كانت نقطة البداية في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي سؤال آلان تورينج: " هل تستطيع الحواسيب التفكير؟ "، ولا يزال هذا السؤال بلا إجابة فعلية، على الرغم من أن اختبار تورينج لا يزال يُستخدم لتقييم مخرجات الحواسيب على مقياس الذكاء البشري. لكن أتمتة المهام التقييمية والتنبؤية أصبحت ناجحة بشكل متزايد كبديل للمراقبة والتدخل البشري في مجالات تطبيقات الحاسوب التي تتضمن بيانات معقدة من العالم الحقيقي.

نظرية التعلم الحسابيرؤية الحاسوبالشبكات العصبيةالتخطيط والجدولة
معالجة اللغة الطبيعيةنظرية الألعاب الحاسوبيةالحوسبة التطوريةالحوسبة الذاتية
التمثيل والاستدلالالتعرف على الأنماطالروبوتاتذكاء السرب

أنظمة الحاسوب

هندسة الحاسوب والهندسة المعمارية الدقيقة

هندسة الحاسوب، أو تنظيم الحاسوب الرقمي، هي التصميم المفاهيمي والبنية التشغيلية الأساسية لنظام الحاسوب. وهي تركز بشكل كبير على كيفية أداء وحدة المعالجة المركزية لعملياتها الداخلية ووصولها إلى العناوين في الذاكرة. [ 66 ] يدرس مهندسو الحاسوب المنطق الحسابي وتصميم أجهزة الحاسوب، بدءًا من مكونات المعالجات الفردية ، ووحدات التحكم الدقيقة ، والحواسيب الشخصية ، وصولًا إلى الحواسيب العملاقة والأنظمة المدمجة . ويمكن تتبع مصطلح "الهندسة" في أدبيات الحاسوب إلى أعمال لايل ر. جونسون وفريدريك ب. بروكس الابن ، عضوي قسم تنظيم الآلات في مركز أبحاث شركة آي بي إم الرئيسي عام 1959.

وحدة المعالجةالبنية الدقيقةالمعالجة المتعددةتصميم المعالج
الحوسبة المنتشرةهندسة النظمأنظمة التشغيلالمدخلات/المخرجات
النظام المدمجالحوسبة في الوقت الحقيقيالموثوقيةمترجم

الحوسبة المتزامنة والمتوازية والموزعة

التزامن خاصيةٌ للأنظمة التي تُنفَّذ فيها عدة عمليات حسابية في آنٍ واحد، وقد تتفاعل فيما بينها. [ 67 ] وقد طُوِّرت نماذج رياضية عديدة للحساب المتزامن العام، منها شبكات بتري ، وحسابات العمليات ، ونموذج آلة الوصول العشوائي المتوازية . [ 68 ] عندما تتصل عدة حواسيب في شبكة واحدة مع استخدام التزامن، يُعرف ذلك بالنظام الموزع. تمتلك الحواسيب داخل هذا النظام الموزع ذاكرة خاصة بها، ويمكن تبادل المعلومات لتحقيق أهداف مشتركة. [ 69 ]

شبكات الحاسوب

يهدف هذا الفرع من علوم الحاسوب إلى دراسة بنية وسلوك شبكات الحاسوب. ويتناول أداءها، ومرونتها، وأمنها، وقابليتها للتوسع، وفعاليتها من حيث التكلفة، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من الخدمات التي يمكن أن تقدمها. [ 70 ]

أمن الحاسوب والتشفير

أمن الحاسوب هو فرع من فروع تكنولوجيا الحاسوب يهدف إلى حماية المعلومات من الوصول غير المصرح به أو التعطيل أو التعديل مع الحفاظ على إمكانية الوصول إلى النظام وسهولة استخدامه للمستخدمين المقصودين.

التشفير التاريخي هو فن كتابة وفك تشفير الرسائل السرية. أما التشفير الحديث فهو الدراسة العلمية للمشاكل المتعلقة بالحسابات الموزعة التي يمكن اختراقها. [ 71 ] تشمل التقنيات التي تُدرس في التشفير الحديث التشفير المتناظر وغير المتناظر ، والتوقيعات الرقمية ، ودوال التجزئة التشفيرية ، وبروتوكولات اتفاق المفاتيح ، وتقنية سلسلة الكتل (البلوك تشين) ، وإثباتات المعرفة الصفرية ، والدوائر المشوشة .

قواعد البيانات واستخراج البيانات

تهدف قواعد البيانات إلى تنظيم وتخزين واسترجاع كميات كبيرة من البيانات بسهولة. تُدار قواعد البيانات الرقمية باستخدام أنظمة إدارة قواعد البيانات لتخزين البيانات وإنشائها وصيانتها والبحث فيها، وذلك من خلال نماذج قواعد البيانات ولغات الاستعلام . أما التنقيب عن البيانات فهو عملية اكتشاف الأنماط في مجموعات البيانات الضخمة.

الاكتشافات

أشار فيلسوف الحوسبة بيل رابابورت إلى ثلاث رؤى عظيمة في علوم الحاسوب : [ 72 ]

يمكن تمثيل جميع المعلومات المتعلقة بأي مشكلة قابلة للحساب باستخدام 0 و 1 فقط (أو أي زوج ثنائي الاستقرار آخر يمكنه أن يتقلب بين حالتين يمكن تمييزهما بسهولة، مثل "تشغيل/إيقاف"، "ممغنط/غير ممغنط"، "جهد عالي/جهد منخفض"، إلخ).
  • رؤية آلان تورينج : هناك خمسة إجراءات فقط يتعين على الكمبيوتر القيام بها من أجل القيام "بأي شيء".
يمكن التعبير عن كل خوارزمية بلغة حاسوب تتكون من خمس تعليمات أساسية فقط: [ 73 ]
  • تحرك إلى اليسار بمقدار موقع واحد؛
  • انتقل إلى اليمين موقعًا واحدًا؛
  • اقرأ الرمز في الموقع الحالي؛
  • اطبع 0 في الموقع الحالي؛
  • اطبع 1 في الموقع الحالي.
  • رؤية كورادو بوم وجوزيبي جاكوبيني: لا توجد سوى ثلاث طرق لدمج هذه الإجراءات (في إجراءات أكثر تعقيدًا) وهي ضرورية لكي يتمكن الحاسوب من القيام "بأي شيء". [ 74 ]
لا يلزم سوى ثلاث قواعد لدمج أي مجموعة من التعليمات الأساسية في تعليمات أكثر تعقيدًا:
  • التسلسل : افعل هذا أولاً، ثم افعل ذاك؛
  • الاختيار : إذا كان الأمر كذا وكذا، فافعل هذا، وإلا فافعل ذاك؛
  • التكرار : طالما أن كذا وكذا هو الحال، افعل هذا.
يمكن تبسيط القواعد الثلاث لرؤية بوهم وجاكوبيني بشكل أكبر باستخدام goto (مما يعني أنها أكثر بساطة من البرمجة الهيكلية ).

نماذج البرمجة

يمكن استخدام لغات البرمجة لإنجاز مهام مختلفة بطرق متنوعة. تشمل نماذج البرمجة الشائعة ما يلي:

  • البرمجة الوظيفية ، أسلوب لبناء بنية وعناصر برامج الحاسوب، حيث تُعامل العمليات الحسابية كتقييم للدوال الرياضية، وتتجنب استخدام الحالة والبيانات القابلة للتغيير. وهي نموذج برمجة تصريحي ، أي أن البرمجة تتم باستخدام التعابير أو التصريحات بدلاً من التعليمات. [ 75 ]
  • البرمجة الإجرائية ، هي نموذج برمجي يستخدم عبارات لتغيير حالة البرنامج. [ 76 ] وكما هو الحال في اللغات الطبيعية التي تعبر عن الأوامر، يتكون البرنامج الإجرائي من أوامر يُنفذها الحاسوب. وتركز البرمجة الإجرائية على وصف كيفية عمل البرنامج.
  • البرمجة كائنية التوجه ، نموذج برمجي قائم على مفهوم "الكائنات"، التي قد تحتوي على بيانات، في شكل حقول تُعرف غالبًا بالسمات؛ وشفرة برمجية، في شكل إجراءات تُعرف غالبًا بالأساليب. من خصائص الكائنات أن إجراءات الكائن تستطيع الوصول إلى حقول بيانات الكائن المرتبط بها، بل وتعديلها في كثير من الأحيان. وهكذا، تتكون برامج الحاسوب كائنية التوجه من كائنات تتفاعل فيما بينها. [ 77 ]
  • البرمجة الموجهة نحو الخدمات ، وهي نموذج برمجي يستخدم "الخدمات" كوحدة عمل حاسوبية، لتصميم وتنفيذ تطبيقات الأعمال المتكاملة وبرامج البرمجيات ذات الأهمية البالغة .

توفر العديد من اللغات دعمًا لنماذج متعددة ، مما يجعل التمييز مسألة أسلوب أكثر منه مسألة قدرات تقنية. [ 78 ]

بحث

تُعدّ المؤتمرات أحداثًا بالغة الأهمية لأبحاث علوم الحاسوب. فخلال هذه المؤتمرات، يعرض الباحثون من القطاعين العام والخاص أحدث أعمالهم ويلتقون. وعلى عكس معظم المجالات الأكاديمية الأخرى، تحظى أوراق المؤتمرات في علوم الحاسوب بمكانة مرموقة تفوق مكانة المنشورات في المجلات العلمية. [ 79 ] [ 80 ] ويُعزى ذلك جزئيًا إلى التطور السريع لهذا المجال الحديث نسبيًا، والذي يتطلب مراجعة سريعة للنتائج ونشرها، وهي مهمة تُنجزها المؤتمرات بكفاءة أكبر من المجلات العلمية. [ 81 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ في عام 1851
  2. ↑ «لم يكن إدخال البطاقات المثقبة في المحرك الجديد مهمًا فقط لكونه وسيلة تحكم أكثر ملاءمة من الأسطوانات، أو لأن البرامج أصبحت الآن ذات نطاق غير محدود، ويمكن تخزينها وتكرارها دون خطر إدخال أخطاء في ضبط الآلة يدويًا؛ بل كان مهمًا أيضًا لأنه ساهم في بلورة شعور باباج بأنه قد اخترع شيئًا جديدًا حقًا، شيئًا أكثر بكثير من مجرد آلة حاسبة متطورة.» بروس كولير ، 1970
  3. ↑ انظر إلى مدخل " علوم الحاسوب " على ويكي الاقتباس لمعرفة تاريخ هذا الاقتباس.
  4. ↑ كُتبت كلمة "أي شيء" بين علامتي اقتباس لأن هناك أشياء لا تستطيع الحواسيب القيام بها. أحد الأمثلة على ذلك: الإجابة على سؤال ما إذا كان برنامج حاسوبي معين سينتهي في النهاية أم سيستمر في العمل إلى الأبد ( مشكلة التوقف ).

مراجع

  1. ↑ "ما هو علم الحاسوب؟" . قسم علوم الحاسوب، جامعة يورك . مؤرشف من الأصل في 11 يونيو 2020. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2020 .
  2. ١ ٢ ما الذي يمكن أتمتته؟ دراسة بحثية في علوم وهندسة الحاسوب . سلسلة علوم الحاسوب. مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ١٩٨٠. ISBN 978-0262010603تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 9 يناير 2021.
  3. دينينغ، بي جيه ؛ كومر، دي إي؛ غريس، دي؛ مولدر، إم سي؛ تاكر، إيه؛ تيرنر، إيه جيه؛ يونغ، بي آر (فبراير 1989). "الحوسبة كعلم". مجلة الكمبيوتر . 22 ( 2 ): 63-70 . رمز Bibcode : 1989Compr..22b..63D . doi : 10.1109/2.19833 . ISSN 1558-0814 . علم الحوسبة هو الدراسة المنهجية للعمليات الخوارزمية التي تصف المعلومات وتحولها، ونظريتها، وتحليلها، وتصميمها، وكفاءتها، وتنفيذها، وتطبيقها. السؤال الأساسي الذي يقوم عليه علم الحوسبة هو: "ما الذي يمكن أتمتته (بكفاءة)؟" 
  4. ↑ "بحث WordNet - الإصدار 3.1" . بحث WordNet . Wordnetweb.princeton.edu. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 أكتوبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مايو 2012 .
  5. ↑ "تعريف علم الحاسوب | Dictionary.com" . www.dictionary.com . مؤرشف من الأصل في 11 يونيو 2020. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2020 .
  6. ↑ "ما هو علم الحاسوب؟ | علوم الحاسوب لطلاب البكالوريوس في جامعة ماريلاند" . undergrad.cs.umd.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2022 .
  7. ↑ هاريل، ديفيد (2014). علم الخوارزميات: روح الحوسبة . سبرينغر برلين. ISBN 978-3-642-44135-6. OCLC 876384882 . 
  8. ↑ باتون، ريتشارد د.؛ باتون، بيتر س. (2009)، "ما الذي يمكن أتمتته؟ وما الذي لا يمكن أتمتته؟" ، في نوف، شيمون ي. (محرر)، دليل سبرينغر للأتمتة ، سلسلة أدلة سبرينغر، برلين، هايدلبرغ: سبرينغر، ص 305-313 ، doi : 10.1007/978-3-540-78831-7_18 ، ISBN  978-3-540-78831-7تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 11 يناير 2023 ، وتمت مراجعته في 3 مارس 2022.
  9. ↑ فورسايث، جورج (5-10 أغسطس 1969). "علوم الحاسوب والتعليم". وقائع مؤتمر الاتحاد الدولي لمعالجة المعلومات 1968. يُعدّ سؤال "ما الذي يمكن أتمتته؟" أحد أكثر الأسئلة الفلسفية والعملية إلهامًا في الحضارة المعاصرة.
  10. ↑ كنوت، دونالد إي. (1 أغسطس 1972). "جورج فورسايث وتطور علوم الحاسوب" . مجلة اتصالات رابطة مكائن ​​الحوسبة . 15 (8): 721-726 . doi : 10.1145/361532.361538 . ISSN 0001-0782 . S2CID 12512057 .  
  11. ↑ هانسون، فيكي ل. (23 يناير 2017). "الاحتفال بمرور 50 عامًا على جائزة تورينج" . مجلة اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 60 (2): 5. doi : 10.1145/3033604 . ISSN 0001-0782 . S2CID 29984960 .  
  12. ↑ سكوت، إريك؛ مارتينز، مارسيلا سكوتشينسكي ريبيرو؛ يافراني، محمد؛ فولز، فانيسا؛ ويلسون، دينيس ج. (5 يونيو 2018). "تحتفل جمعية آلات الحوسبة (ACM) بمرور 50 عامًا على جائزة تورينج ACM AM وأعظم إنجازات الحوسبة" . ACM SIGEVOlution . 10 (3): 9-11 . doi : 10.1145/3231560.3231563 . ISSN 1931-8499 . S2CID 47021559 .  
  13. 1 2 ستريكلاند، لويد (2023). "لماذا اخترع توماس هاريوت النظام الثنائي؟" . مجلة الرياضيات الذكية . 46 : 57-62 . doi : 10.1007/s00283-023-10271-9 .
  14. ↑ "معهد تشارلز باباج: من هو تشارلز باباج؟" . cbi.umn.edu . مؤرشف من الأصل في 9 يناير 2007. تم الاطلاع عليه في 28 ديسمبر 2016 .
  15. ↑ "آدا لوفليس | محرك باباج | متحف تاريخ الحاسوب" . www.computerhistory.org . مؤرشف من الأصل في 25 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 28 ديسمبر 2016 .
  16. ↑ "تاريخ علوم الحاسوب" . cs.uwaterloo.ca . مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 15 يوليو 2022 .
  17. ↑ "فيلهلم شيكارد - رائد في مجال الحاسوب" (ملف PDF) (بالألمانية). مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 19 سبتمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2016 .
  18. ↑ "تاريخ ما قبل الحوسبة" . www.i-programmer.info . تم ​​الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2026 .
  19. ↑ "حاسبة لايبنتز للخطوات وحاسبات كورتا" . متحف تاريخ الحاسوب . تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2026 .
  20. ↑ "متحف العلوم، محرك باباج التحليلي، 1834-1871 (نموذج تجريبي)" . مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه في 11 مايو 2020 .
  21. 1 2 هايمان، أنتوني (1982). تشارلز باباج: رائد الحاسوب . مطبعة جامعة أكسفورد . ISBN 978-0691083032.
  22. ↑ "مقتطفات وتعديلات من ملاحظات آدا الموجودة في كتاب آدا، ساحرة الأرقام"، بقلم بيتي ألكسندرا تول، دكتوراه في التربية، دار نشر ستروبيري، ميل فالي، كاليفورنيا" . مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2006. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2006 .
  23. ↑ "مجموعة جون غابرييل بيرن لعلوم الحاسوب" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2019 .
  24. ^ توريس كيفيدو، إل. (1914). "Ensayos sobre Automática – تعريفها. ملحق نظري لتطبيقاتها". Revista de la Academia de Ciencias Exacta ، 12، الصفحات من 391 إلى 418.
  25. ↑ توريس كيفيدو، ليوناردو. Automática: Complemento de la Teoría de las Máquinas، (pdf) ، الصفحات من 575 إلى 583، Revista de Obras Públicas، 19 نوفمبر 1914.
  26. ↑ رونالد ت. كنوسيل. الأرقام والحواسيب ، سبرينغر، الصفحات 84-85، 2017. ISBN 978-3319505084
  27. ↑ راندل، برايان. الحواسيب الرقمية، تاريخ الأصول، (ملف PDF) ، ص 545، الحواسيب الرقمية: الأصول، موسوعة علوم الحاسوب، يناير 2003.
  28. ↑ راندل 1982 ، ص 6، 11-13.
  29. ↑ "بهذا المعنى احتاج آيكن إلى شركة IBM، التي تضمنت تقنيتها استخدام البطاقات المثقبة، وتجميع البيانات الرقمية، ونقل البيانات الرقمية من سجل إلى آخر"، برنارد كوهين ، ص 44 (2000).
  30. ↑ برايان راندل ، ص 187، 1975
  31. ↑ تأسست جمعية آلات الحوسبة (ACM) في عام1947 .
  32. ↑ "أرشيفات آي بي إم: 1945" . Ibm.com. 23 يناير 2003. مؤرشف من الأصل في 5 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 19 مارس 2019 .
  33. ↑ "IBM100 – أصول علوم الحاسوب" . Ibm.com. 15 سبتمبر 1995. مؤرشف من الأصل في 5 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 19 مارس 2019 .
  34. دينينغ، بي جيه ؛ كومر، دي إي؛ غريس، دي؛ مولدر، إم سي؛ تاكر، إيه؛ تيرنر، إيه جيه؛ يونغ، بي آر (فبراير 1989). "الحوسبة كعلم". مجلة الكمبيوتر . 22 ( 2 ): 63-70 . رمز Bibcode : 1989Compr..22b..63D . doi : 10.1109/2.19833 . ISSN 1558-0814 . 
  35. ↑ "بعض إحصائيات EDSAC" . جامعة كامبريدج. مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 19 نوفمبر 2011 .
  36. ↑ «وفاة رائد علوم الحاسوب صموئيل د. كونتي عن عمر يناهز 85 عامًا» . قسم علوم الحاسوب بجامعة بيردو. 1 يوليو 2002. مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2014 .
  37. 1 2 تيدري، ماتي (2014). علم الحوسبة: تشكيل تخصص . تايلور وفرانسيس / مطبعة سي آر سي.
  38. 1 2 لويس فاين (1960). "دور الجامعة في الحوسبة ومعالجة البيانات والمجالات ذات الصلة" . اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 2 (9): 7-14 . doi : 10.1145/368424.368427 . S2CID 6740821 . 
  39. ↑ "التاريخ الشفوي لجامعة ستانفورد" . مكتبات ستانفورد . جامعة ستانفورد. مؤرشف من الأصل في 4 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه في 30 مايو 2013 .
  40. ↑ دونالد كنوث (1972). "جورج فورسايث وتطور علوم الحاسوب" . مجلة الاتصالات التابعة لجمعية آلات الحوسبة . مؤرشف في 20 أكتوبر 2013 على موقع Wayback Machine.
  41. ↑ ماتي تيدري (2006). "تطور علوم الحاسوب: منظور اجتماعي ثقافي" (ملف PDF) . ص 260. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2014 . 
  42. ↑ بيتر نور (1966). "علم البيانات" . اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 9 (7): 485. doi : 10.1145/365719.366510 . S2CID 47558402 . 
  43. ↑ وايس، إي. أ.؛ كورلي، هنري ب. ت . "رسائل إلى المحرر" . اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 1 (4): 6. doi : 10.1145/368796.368802 . S2CID 5379449 . 
  44. ↑ اتصالات رابطة آلات الحوسبة 2(1): ص 4
  45. ↑ مجلة IEEE Computer 28(12): ص 136
  46. ↑ P. Mounier-Kuhn، L'Informatique en France، de la Seconde guerre mondiale au Plan Calcul. نشوء العلم ، باريس، الجراء، 2010، الفصل. 3 و 4.
  47. ↑ غروث، دينيس ب. (فبراير 2010). "لماذا شهادة في المعلوماتية؟" . اتصالات رابطة آلات الحوسبة . Cacm.acm.org. مؤرشف من الأصل في 11 يناير 2023. تم الاطلاع عليه في 14 يونيو 2016 .
  48. ↑ تيدري، م. (2011). "الحوسبة كعلم: دراسة استقصائية لوجهات النظر المتنافسة". العقول والآلات . 21 (3): 361-387 . doi : 10.1007/s11023-011-9240-4 . S2CID 14263916 . 
  49. ↑ بارناس، د. ل. (1998). "برامج هندسة البرمجيات ليست برامج علوم حاسوب". حوليات هندسة البرمجيات . 6 ( 1-4 ): 19-37 . doi : 10.1023/A:1018949113292 . S2CID 35786237 . ، ص 19: "بدلاً من التعامل مع هندسة البرمجيات كمجال فرعي من علوم الحاسوب، أتعامل معها كعنصر من عناصر المجموعة، الهندسة المدنية، الهندسة الميكانيكية، الهندسة الكيميائية، الهندسة الكهربائية، [...]"
  50. ↑ لوك، ر. و. ب. (2020). "نظرة ثاقبة حول كيف يمكن أن يكون علم الحاسوب علماً". العلوم والفلسفة . 8 (2): 17-47 . doi : 10.23756/sp.v8i2.531 .
  51. ↑ كنوت، د. إي. (1974). "علم الحاسوب وعلاقته بالرياضيات". المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية . 81 (4): 323-343 . doi : 10.2307/2318994 . JSTOR 2318994 . 
  52. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ "فلسفة علوم الحاسوب" . فلسفة علوم الحاسوب (موسوعة ستانفورد للفلسفة) . مختبر أبحاث الميتافيزيقا، جامعة ستانفورد. ٢٠٢١. مؤرشف من الأصل في ١٦ سبتمبر ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ١٦ سبتمبر ٢٠٢١ .
  53. ↑ فيجنر، ب. (13-15 أكتوبر 1976). نماذج البحث في علوم الحاسوب - وقائع المؤتمر الدولي الثاني لهندسة البرمجيات . سان فرانسيسكو، كاليفورنيا، الولايات المتحدة: مطبعة جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، لوس ألاميتوس، كاليفورنيا.
  54. ↑ دينينغ، بيتر ج. (2007). "الحوسبة علم طبيعي". اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 50 (7): 13-18 . doi : 10.1145/1272516.1272529 . S2CID 20045303 . 
  55. ↑ إيدن، أ.هـ. (2007). "ثلاثة نماذج لعلوم الحاسوب" (ملف PDF) . العقول والآلات . 17 (2): 135-167 . CiteSeerX 10.1.1.304.7763 . doi : 10.1007/s11023-007-9060-8 . S2CID 3023076. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 15 فبراير 2016.  
  56. ↑ تيرنر، ريموند؛ أنجيوس، نيكولا (2019). "فلسفة علوم الحاسوب" . في زالتا، إدوارد ن. (محرر). موسوعة ستانفورد للفلسفة . مؤرشف من الأصل في 14 أكتوبر 2019. تم الاسترجاع في 14 أكتوبر 2019 .
  57. 1 2 "علوم الحاسوب كمهنة" . مجلس اعتماد علوم الحاسوب. 28 مايو 1997. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2008. تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2010 .
  58. ↑ لجنة أساسيات علوم الحاسوب: التحديات والفرص، المجلس الوطني للبحوث (2004). علوم الحاسوب: تأملات في المجال، تأملات من المجال . مطبعة الأكاديميات الوطنية. ISBN 978-0-309-09301-9أُرشف من الأصل في 18 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه في 31 أغسطس 2008 .
  59. ↑ "CSAB رائدة في تعليم الحاسوب" . CSAB. 3 أغسطس 2011. مؤرشف من الأصل في 20 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 19 نوفمبر 2011 .
  60. ↑ معهد كلاي للرياضيات P = NP مؤرشف في 14 أكتوبر 2013، على موقع Wayback Machine
  61. ↑ بي. كولينز، غراهام (14 أكتوبر 2002). "كلود إي. شانون: مؤسس نظرية المعلومات" . مجلة ساينتفك أمريكان . مؤرشف من الأصل في 16 يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2014 .
  62. ↑ فان نام هوينه؛ فلاديك كرينوفيتش؛ سونغساك سريبونشيتا؛ 2012. تحليل عدم اليقين في الاقتصاد القياسي مع التطبيقات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 63. ISBN 978-3-642-35443-4.
  63. ↑ فيليب أ. لابلانت، (2010). موسوعة هندسة البرمجيات، مجموعة من ثلاثة مجلدات (مطبوعة). مطبعة سي آر سي. ص 309. ISBN 978-1-351-24926-3.
  64. ↑ محمد ح. رشيد، (2016). برنامج SPICE للإلكترونيات القدرة والطاقة الكهربائية . دار نشر CRC. ص 6. ISBN 978-1-4398-6047-2.
  65. ↑ "ما هي الدائرة المتكاملة (IC)؟ عنصر أساسي في الإلكترونيات الحديثة" . WhatIs.com . مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 15 نوفمبر 2021 .
  66. ↑ أ. ثيستيد، رونالد (7 أبريل 1997). "هندسة الحاسوب" (ملف PDF) . جامعة شيكاغو. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022.
  67. ↑ جياكون وانغ، (2017). الأنظمة المدمجة في الوقت الحقيقي . وايلي. ص 12. ISBN 978-1-119-42070-5.
  68. ↑ غوردانا دوديج-كرنكوفيتش؛ رافايلا جيوفانيولي، (2013). حوسبة الطبيعة: منظور الذكرى المئوية لتورينج . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 247. ISBN 978-3-642-37225-4.
  69. ↑ سيمون إلياس بيبري (2018). المدن الذكية المستدامة للمستقبل: الإمكانات غير المستغلة لتحليلات البيانات الضخمة والحوسبة الواعية بالسياق لتعزيز الاستدامة . سبرينغر. ص 74. ISBN 978-3-319-73981-6.
  70. ↑ بيترسون، لاري؛ ديفي، بروس (2000). شبكات الحاسوب: منهج النظم . سنغافورة: هاركورت آسيا. ISBN 9789814066433تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مايو 2025 .
  71. ↑ كاتز، جوناثان (2008). مقدمة في التشفير الحديث . يهودا ليندل. بوكا راتون: تشابمان آند هول/سي آر سي. رقم ISBN 978-1-58488-551-1. OCLC 137325053 . 
  72. ↑ رابابورت، ويليام ج. (20 سبتمبر 2013). "ما هي الحوسبة؟" . جامعة ولاية نيويورك في بوفالو. مؤرشف من الأصل في 14 فبراير 2001. تم الاطلاع عليه في 31 أغسطس 2013 .
  73. ↑ ب. جاك كوبلاند، (2012). دماغ آلان تورينج الإلكتروني: الصراع لبناء ACE، أسرع حاسوب في العالم . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 107. ISBN 978-0-19-960915-4.
  74. ↑ تشارلز دبليو. هربرت، (2010). مقدمة في البرمجة باستخدام أليس 2.2 . سينجايج ليرنينج. ص 122. ISBN 0-538-47866-7.
  75. ↑ محمد رضا الكريم؛ سريدهار علا، (2017). سكالا وسبارك لتحليلات البيانات الضخمة: استكشف مفاهيم البرمجة الوظيفية، وتدفق البيانات، والتعلم الآلي . دار نشر باكت المحدودة. ص 87. ISBN 978-1-78355-050-0.
  76. ↑ ليكس شيهان، (2017). تعلم البرمجة الوظيفية في لغة جو: غيّر طريقة تعاملك مع تطبيقاتك باستخدام البرمجة الوظيفية في لغة جو . دار نشر باكت المحدودة. ص 16. ISBN 978-1-78728-604-7.
  77. ↑ إيفيليو باديلا، (2015). أنظمة أتمتة المحطات الفرعية: التصميم والتنفيذ . وايلي. ص 245. ISBN 978-1-118-98730-8.
  78. ↑ "لغة برمجة متعددة الأنماط" . وثائق MDN على الويب . مؤسسة موزيلا . مؤرشف من الأصل في 21 أغسطس 2013.
  79. ↑ ماير، برتراند (أبريل 2009). "وجهة نظر: تقييم البحوث في علوم الحاسوب" . مجلة اتصالات رابطة مكائن ​​الحوسبة . 25 (4): 31-34 . doi : 10.1145/1498765.1498780 . S2CID 8625066 . 
  80. ↑ باترسون، ديفيد (أغسطس 1999). "تقييم علماء ومهندسي الحاسوب للترقية والتثبيت" . جمعية أبحاث الحوسبة. مؤرشف من الأصل في 22 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه في 19 يوليو 2015 .
  81. ↑ فورتناو، لانس (أغسطس 2009). "وجهة نظر: حان الوقت لنضوج علوم الحاسوب" . مجلة اتصالات رابطة مكائن ​​الحوسبة . 52 (8): 33-35 . doi : 10.1145/1536616.1536631 .

للمزيد من القراءة