Rekenaarwetenskap

vanuit Wikipedia, die vrye ensiklopedie.

Rekenaarwetenskap is die studie van berekening en inligtingverwerking, asook die implementering daarvan in inligtingstegnologie, in beide hardeware (apparatuur) en sagteware (programmatuur). In die praktyk omvat dit 'n wye aantal velde - van die abstrakte studie van algoritmes, en formele grammatikas tot meer konkrete onderwerpe soos programmeertale, bedryfstelsels, rekenaarnetwerke, databasisse en beheerstelsels. As 'n wetenskaplike dissipline, sluit dit aan by wiskunde, fisika en elektronika, maar verskil heelwat en is 'n disipline in eie reg.

Rekenaarwetenskaplikes bestudeer wat programme kan of nie kan doen nie (onderwerpe soos berekenbaarheid en kunsmatige intelligensie is ter sprake), hoe programme sekere take effektief kan doen, hoe programme verskillende tipes inligting moet stoor en terugkry, en hoe programme en mense met mekaar kommunikeer.

Rekenaarwetenskap gaan net so veel oor rekenaars as wat sterrekunde oor teleskope gaan.

- toegeskryf aan Edsger Dijkstra

Computer science is not as old as physics; it lags by a couple of hundred years. However, this does not mean that there is significantly less on the computer scientist's plate than on the physicist's: younger it may be, but it has had a far more intense upbringing!

- Richard Feynman

Die Church-Turing-stelling sê dat alle bekende algemene rekentoestelle in wese ekwivalent is in wat hulle doen, alhoewel hulle verskil wat tyd- en ruimtedoeltreffendheid betref. Meeste navorsing in rekenaarwetenskap het te doen met von Neumann-rekenaars of Turing-masjiene (rekenaars wat een klein, deterministiese taak op 'n slag doen). Hierdie modelle stem ooreen met meeste werklike rekenaars wat gebruik word vandag. Rekenaarwetenskaplikes bestudeer ook ander masjiene, soos paralelle- en kwantumrekenaars.

Rekenaarwetenskap het sy wortels in elektroniese ingenieurswese, wiskunde en linguistiek. In die laaste paar dekades van die 20ste eeu is rekenaarwetenskap begin erken as 'n dissipline in eie reg en het eie metodes en terminologie ontwikkel.

By universiteite is rekenaarwetenskap aanvanklik gedoseer vanuit die wiskundedepartemente, maar deesdae het meeste universiteite aparte departemente vir rekenaarwetenskap en/of informatika.

Die grootste eerbewys in rekenaarwetenskap is die Turing-toekenning.

Inhoud 1 Verwante terreine 2 Vakgebiede van groot belang vir rekenaarwetenskap 2.1 Wiskundige fondasies 2.2 Teoretiese rekenaarwetenskap 2.3 Hardeware 2.4 Rekenaarstelsel organisasie 2.5 Sagteware 2.6 Data en inligtingstelsels 2.7 Metodologieë 2.8 Rekenaartoepassings 2.9 Rekenaarmilieu 3 Geskiedenis 4 Rekenaarwetenskap-pioniers 5 Sien ook 6 Eksterne skakels 7 Bron

[wysig] Verwante terreine

Rekenaarwetenskap is na-verwant aan verskeie ander dissiplines. Hierdie dissiplines oorvleuel heelwat, alhoewel belangrike verskille bestaan.

• Inligtingswetenskap is die studie van data en inligting, hoe om dit te interpreteer, analiseer, stoor en oor te dra. Inligtingswetenskap het begin as die grondslag van die wetenskaplike analise van kommunikasie en databasisse.
• Programmering beklemtoon die ontwerp en skryf van programme in rekenaartale en vertaling na masjienkode.
• Sagteware-ingenieurswese beklemtoon bestuur van analise, ontwerp, bou en toets van programme.
• Inligtingstelsels is die toepassing van berekening om die aktiwiteite van 'n organisasie te ondersteun: werking, installering en onderhoud van die rekenaars, sagteware en data.
• Bestuursinligtingstelsels (BIS, en:MIS) is die subterrein van inligtingstelsels wat finansiële en personeelbestuur beklemtoon.
• Wiskunde deel baie tegnieke en onderwerpe met rekenaarwetenskap, maar is meer algemeen. In 'n sekere sin is rekenaarwetenskap die wiskunde van berekening.
• Rekenaar-ingenieurswese is die analise, ontwerp en bou van rekenaarhardeware.
• Inligtingsekerheid is die analise en implementering van inligtingstelselsekuriteit, insluitend kriptografie.

[wysig] Vakgebiede van groot belang vir rekenaarwetenskap

[wysig] Wiskundige fondasies

• Boolse algebra
• Diskrete wiskunde
• Grafiekteorie
• Inligtingsteorie
• Simboliese logika
• Waarskynlikheidsleer en Statistiek

[wysig] Teoretiese rekenaarwetenskap

• Algoritmiese inligtingsteorie
• Berekenbaarheid
• Kriptografie
• Formele semantiek
• Teorie van berekening
  • analise van algoritmes en probleme se kompleksiteit
  • Logika's en die betekenis van programme
  • Logika and formele tale
• Tiperingsteorie ?? (eng:Type theory)

[wysig] Hardeware

(sien ook elektroniese ingenieurswese)

• Beheerstrukture en mikroprogrammering
• Geheuestrukture
• toeer/afvoer en datakommunikasie
• Logika-ontwerp
• Geïntegreerde stroombane
  • BGSI-ontwerp (en: (Very-large-scale integration) VLSI-design)
• Werkverrigting en betroubaarheid

[wysig] Rekenaarstelsel organisasie

(sien ook elektroniese ingenieurswese)

• Rekenaarargitektuur
• Rekenaarnetwerke
  • Verspreide verwerking
• Werkverrigting van stelsels
• Rekenaarstelsel-implementering

[wysig] Sagteware

• Rekenaarprogrammering en tegnieke
  • Parallele programmering
  • Programspesifisering
  • Programverifikasie ?? (en:Program verification)
• Sagteware-ingenieurswese
  • Sagteware-optimering
  • Sagteware-meting ?? (en:Software metrics)
  • Sagtewarekonfigurasiebestuur ?? (en:Software Configuration Management)
  • Gestruktureerde programmering
  • Objek oriëntasie
  • Ontwerpspatrone ?? (en:Design patterns)
  • Vrye sagteware (en:Free software) en Oopbronsagteware
• Programmeertale
• Bedryfstelsels
• Vertalers
  • Leksikale ontleding
  • Sintaktiese ontleding
  • Semantiese ontleding

[wysig] Data en inligtingstelsels

• Datastrukture
• Datavoorstelling
• Data-enkripsie
• Datasamepersing
• Ingligtingsteorie
• Lêers
  • Lêerformate
• Inligtingstelsels
  • Databasisse
  • Inligtingberging en verkreiging
  • Inligtingkoppelvlakke en voorstelling

[wysig] Metodologieë

• Simboliese en algabraïse manipulasie
• Kunsmatige intelligensie
• Rekenaargrafika
• Beeldverwerking en rekenaar-sig (en: computer vision)
• Patroonherkenning
  • Handskrifherkenning
  • Spraakherkenning
• Simulasie en Modelering
• Dokument- en teksverwerking
• Digitale seinverwerking

[wysig] Rekenaartoepassings

• Administratiewe dataverwerking
• Wiskundige sagteware
  • Numeriese analise
  • Geoutomatiseerde stelling-bewyse (en:Automated theorem proving)
  • Rekenaralgebra
• Fisiese wetenskappe en Ingenieurswese
  • Berekenings-chemie
  • Berekeningsfisika
• Lewens- en Mediese wetenskap
  • Bio-informatika
  • Berekeningsbiologie
  • Mediese informatika
• Sosiale en gedragswetenskappe
• Geesteswetenskappe
• Rekenaargesteunde ingenieurswese
• Robotika
• Mens-rekanaar-interaksie
  • Spraaksintese
  • Bruikbaarheids-ingenieurswese

[wysig] Rekenaarmilieu

• Rekenaarindustrie
• Geskiedenis van rekenaarhardeware
• Rekenaars en opvoeding
• Rekenaars en gemeenskap
  • Rekenaargesteunde samewerking
• Regsaspekte van rekenaars
• Bestuur van rekenaar- en inligtingstelsels
•  ??(en:Personal computing)
• Rekenaar- en inligtingsekerheid

[wysig] Geskiedenis

• Rekenaargeskiedenis

[wysig] Rekenaarwetenskap-pioniers

• Gottfried Wilhelm Leibniz die universele genie van die baroktyd, wat die binêrestelsel uitgevind het, die Leibnizrekenaar[1] - alhoewel hy destyds nie eers geweet het waarvoor mens dit kan gebruik nie, maar besef het dat dit baie nuttig sal kan wees. Daar is ook 'n boek oor hom gestryf, 'Rekene met nulle en eene', (Duits: Rechnen mit Null und Eins).
• Charles Babbage
• John Backus, uitvinder van FORTRAN, die eerste praktiese hoë-vlakprogrammeertaal en die Backus-Naur-vorm om formele taak-sintaks mee te beskryf.
• James W. Cooley en John W. Tukey vir die Fast Fourier Transform en die impak op wetenskaplike navorsing.
• Ole-Johan Dahl en Kristen Nygaard, uitvinders van die proto-objek-georiënteerde taal SIMULA.
• Edsger Dijkstra vir algoritmes, Goto considered harmful, nougesetheid en pedagogiek.
• Admiraal Grace Murray Hopper vir pionierswerk in die 1940s, een van die eerstes wat die noodsaaklikheid van hoërvlak programmeertale herken. Sy skryf die eerste vertaler. Haar idees beïnloed die COBOL-taal grootliks.
• Kenneth Iverson, uitvinder van APL, vir sy bydrae tot interaktiewe programme. ??(en:interactive computing)
• William Kahan vir die IEEE-dryfpunt-standaard. (eerder by hardeware-ingenieurswese?)
• Donald Knuth vir die The Art of Computer Programming-reeks.
• Ada Lovelace, beroemd as die wêreld se eerste rekenaarprogrammeerder.
• John von Neumann vir die ontwerp van die von Neumann-argitektuur waarop meeste hedendaagse rekenaars gebasseer is.
• Claude E. Shannon vir inligtingsteorie.
• Alan Turing vir berekenbaarheidsleer, en het die Pilot ACE ontwerp
• James H. Wilkinson vir die tegniek van "backward error analysis" en vooruitgang in die gebied van matriksberekeninge. Wilkenson was ook 'n belangrike rolspeler in die ontwikkeling van die Pilot ACE, die eerste Britse rekenaar, in die laat 1940s.
• Konrad Zuse, bouer van 'n binêre rekenaar in die 1930s, waarvoor hy na bewering (as eerste) 'n teoretiese hoëvlak programmeertaal, Plankalkül ontwerp het.

Sien ook die lys van rekenaarwetenskaplikes vir nog vername persone.

[wysig] Sien ook

• Internet
• Multimedia
• Oorsprong van rekenaarterme (Engels)

[wysig] Eksterne skakels

• Die "Jargon-lêer"
• Women and Computer Science, deur Ellen Spertus

[wysig] Bron

Hierdie artikel is grootendeels 'n vertaling van die ooreenstemmende Engelse artikel in die Engelse wikipedia.