معلوماتية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

المعلوماتية أو علوم الحاسوب هو العلم الذي يدرس الحوسبة و معالجة البيانات و النظريات والتطبيقات التي تشكل الأساس لمكننة (أتمتة) نقل المعلومات و تشغيلها و تحويلها ، وذلك بدراسة برامج وتطبيقات (برمجيات) ومكونات (عتاد) الحاسوب.

تهتم علوم الحاسوب بداية بدراسة الأسس النظرية للحوسبة و المعلومات و تطبيقاتها في الأنظمة الحاسوبية. ^{[1] [2] [3]}

ينضوي تحت اسم المعلوماتية و علوم الحاسب حقول متنوعة كلها تصنف تحت العنوان العريض (علوم الحاسوب) .البعض يؤكد على الحوسبة و بعض تطبيقاتها مثل رسوميات الحاسوب في حين أن فروعا أخرى تدرس خواص مشكلة تحسيبية computational problem (مثل نظرية التعقيد الحسابي), في حين تبقى فروعا أخرى تركز على التحديات التي تطرحها تطبيقات الحوسبة . فمثلا نظرية لغة البرمجة( programming language theory) تدرس الطرق و الوسائل لوصف عملية التحسيب ، في حين تقوم البرمجة computer programming بتطبيق لغات برمجة معينة لاستخراج جواب أو حل لمشكلة تحسيبية معينة .

فهرس 1 تاريخ 2 أهم الفروع 3 حقول المعلوماتية 3.1 معلوماتية نظرية 3.1.1 الأسس الرياضية 3.1.2 نظرية التحسيب 3.2 معلوماتية عملية 3.3 خوارزميات و بنى بيانات 3.4 لغات البرمجة و المترجمات البرمجية 3.4.1 قواعد البيانات 3.5 أنظمة موزعة ، و متوازية ، و متواقتة 3.5.1 تكوين الحاسوب 3.5.2 هندسة برمجيات 3.6 معلوماتية تطبيقية 3.6.1 الذكاء الاصطناعي 3.7 الاتصالات 3.7.1 رسوميات حاسوبية 3.8 التفاعل الإنساني الحاسوبي 3.8.1 حوسبة علمية 3.9 تعليم علوم الحاسب/ تعليم المعلوماتية 4 مجالات متعلقة 5 اقرأ أيضا 6 حقول مرتبطة 7 انظر أيضا 8 مواقع ذات صلة 9 مراجع

[تحرير] تاريخ

يعود تاريخ علوم الحاسوب إلى اختراع أول حاسوب رقمي حديث. فقبل العشرينات من القرن العشرين، كان مصطلح حاسوب computer يشير إلى أي أداة بشرية تقوم بعملية الحسابات. أول الباحثين الذين يمكن اعتبارهم علماء حاسوب كان كورت غودل (Kurt Gödel)، ألونزو تشرش (Alonzo Church)، وآلان تورينغ (Alan Turing)، هؤلاء الثلاثة كانوا مهتمين بمسألة الحسوبية (computability): ما هي القضايا أو الأشياء التي يمكن لآلة أن تحسبها باتباع قائمة من التعليمات مع ورقة وقلم، دون تحديد للزمن اللازم ودون أي مهارات أو بصيرة (ذكاء)؟ وكان أحد دوافع هذه الدراسات هو تطوير آلات حاسبة computing machines يمكنها إتمام الأعمال الروتينية والعرضة للخطأ البشري عند إجراء حسابات بشرية.

خلال الأربعينات، مع تطوير آلات حاسبة أكثر قوة وقدرة حسابية، تتطور مصطلح حاسوب ليشير إلى الآلات بدلا من الأشخاص الذين يقومون بالحسابات. وأصبح من الواضح أن الحواسيب يمكنها أن تقوم بأكثر من مجرد عمليات حسابية وبالتالي انتقلوا لدراسة تحسيب او التحسيب بشكل عام. بدأت المعلوماتية وعلوم الحاسب تأخذ استقلالها كفرع أكاديمي مستقل في الستينات، مع إيجاد أوائل أقسام علوم الحاسب في الجامعات وبدأت الجامعات تعطي إجازات في هذه العلوم.

[تحرير] أهم الفروع

يمكن تقسيم المعلوماتية إلى ثلاثة أقسام:

1. معلوماتية نظرية: يدرس اللغات الصورية، نظريات الحوسبة أو الخوارزميات و حساب التكاليف .
2. معلوماتية عملية: يدرس مهارات ترجمة اللغات الصورية و نظريات و الخوارزميات إلى تطبيقات يسهل تداولها,و التطوير المستمر لها مع ما يماشي العلوم و مجالات الحياة الأخرى.
3. المعلوماتيةالتطبيقية: وتهتم بالتطبيقات المختلفة للحاسوب في مجالات الحياة : كالتصميم والتصنيع باستخدام الحاسب ، والأنظمة الإدارية والصناعية.
4. هندسة الحاسوب: هذا الفرع يهتم بكيفية صناعة الحاسوب (عتاد الحاسوب). صناعة الحواسيب تعتمد على العديد من المجالات مثل المعلوماتية النظرية، الفيزياء، الكمياء، الالكترونيات.

يمكن تقسيم المعلوماتية أيضا بالشكل التالي :

• علم الخوارزميات و المعلوماتية النظرية: و هي تدرس الجانب النظري في المعلوماتية .
• علم التقنيات الحاسوبية: هي التحليل ، التصميم وبناء المكونات الصلبة للحواسيب .

[تحرير] حقول المعلوماتية

[تحرير] معلوماتية نظرية

[تحرير] الأسس الرياضية علم التعمية Cryptography خوارزميات لحماية البينات الخصوصية بما فيها التعمية نظرية المخططات Graph theory أسس بنى تخزين المعلومات و خوارزميات البحث. منطق رياضي Mathematical logic نظرية الأنماط Type Theory تحليل شكلي لأنماط المعطيات, و استخدام هذه الأناماط لفهم خصائص البرمجيات, خاصة أمن البرامج و ثباتها . نظرية الأعداد نظرية التصنيف هندسة رياضية حاسوبية

[تحرير] نظرية التحسيب نظرية الأتمتة Automata theory نظرية الحسوبية (معلوماتية) Computability theory نظرية التعقيد الحسابي Computational complexity theory دراسة الحدود الأساسية للحوسبة (بالذات الزمن و سعات التخزين) نظرية الحوسبة الكمومية

[تحرير] معلوماتية عملية

[تحرير] خوارزميات و بنى بيانات تحليل الخوارزميات Analysis of algorithms خوارزميات Algorithms دراسة عمليات شكلية لإنجاز التحسيب ، و مدى فعالية هذه العمليات . بنى البيانات Data Structure تنظيم و معالجة البيانات [تحرير] لغات البرمجة و المترجمات البرمجية مترجم (برمجة) Compiler طرق برمجة البرامج الحاسوبية من لغات برمجة عالية المستوى إلى -لغات برمجة منخفضة المستوى . مفسر (برمجة) Interpreter لغة برمجة  لغات صورية للتعبير عن الخوارزميات . [تحرير] قواعد البيانات استخراج البيانات Data mining دراسة خوارزميات البحث و معالجة البيانات في المستندات و قواعد البيانات; ترتبط أيضا ب استرجاع المعلومات information retrieval قواعد بيانات علائقية Relational databases Study of algorithms for searching and processing information in documents and databases; closely related to استرجاع المعلومات information retrieval.

[تحرير] أنظمة موزعة ، و متوازية ، و متواقتة تزامن (حوسبة) Concurrency  نظرية و تطبيق التحسيب المتزامن و التفاعلي . تشبيك حاسوبي Computer networking خوارزميات و بروتوكولات لنقل مضمون للبيانات لمسافات بعيدة مع تصحيح الأخطاء error correction حوسبة متوازية Parallel computing حوسبة تستخدم عدة حواسب و عدة معالجات معا على التوازي حوسبة موزعة Distributed computing [تحرير] تكوين الحاسوب معمارية أو تكوين الحاسوب Computer architecture the design, organization, optimization and verification of a computer system, mostly about CPUs and Memory subsystem تنظيم الحاسوب Computer organization أنظمة التشغيل  أنظمة لإدارة برامج الحاسب و بنى بياناته [تحرير] هندسة برمجيات برمجة الحاسوب Computer programming كتابة برامج باستخدام لغات برمجة طرق صورية Formal methods طرق رياضية للوصف و الاستنتاج حول تصميم البرمجيات software designs . هندسة برمجيات Software engineering مباديء و ممارسة تصميم ، تطوير ، و فحص البرامج . تصميم الخوارزميات تطوير البرمجيات Software development هندسة عكسية Reverse Engineering

[تحرير] معلوماتية تطبيقية

[تحرير] الذكاء الاصطناعي ذكاء اصطناعي Artificial intelligence استنتاج مؤتمت Automated reasoning روبوتية أو صتاعة الرجل الآلي Robotics algorithms for controlling the behavior of robots رؤية حاسوبية Computer vision algorithms for extracting three dimensional objects from a two dimensional picture تعلم آلي Machine Learning حياة اصطناعية Artificial Life معالجة اللغات الطبيعية/لسانيات حاسوبية [تحرير] الاتصالات صوت الحاسوب Computer audio Algorithms and data structures for the creation, manipulation, storage, and transmission of digital audio recordings. Also important in voice recognition applications. التشبيك الحاسوبي Algorithms and protocols for reliably communicating data across different shared or dedicated media, often including error correction. علم التعمية Applies results from complexity, probability and number theory to invent and break codes.

[تحرير] رسوميات حاسوبية رسوميات حاسوبية Computer graphics خوارزميات لتوليد صور رسومية لتوليد ما هو موجود في الواقع او تمثيل المعلومات المراد تصويرها بشل مرئي . معالجة الصور Image processing إحساس عن بعد Remote Sensing [تحرير] التفاعل الإنساني الحاسوبي تفاعل إنساني-حاسوب [تحرير] حوسبة علمية معلوماتية حيوية حوسبة علمية علوم استعرافية كيمياء حاسوبية فيزياء حاسوبية علوم عصبية حاسوبية خزارزميات عددية رياضيات رمزية Symbolic mathematics

[تحرير] تعليم علوم الحاسب/ تعليم المعلوماتية

[تحرير] مجالات متعلقة

المعلوماتية ترتبط إرتباطا وثيقا بعدد من المجالات ، وهذه المجالات تتداخل معا بشكل كبير ، ولكن توجد فروق بينها ، من هذه المجالات:

• هندسة الحاسوب هي التحليل ، التصميم وبناء المكونات الصلبة للحواسيب (عتاد الحاسوب).
• الرسوميات الحاسوبية هو مجال حوسبة المرئيات ، حيث يتم استخدام الحاسوب لبناء صور ورسومات بشكل إصطناعي ، أو لدمج او تعديل الصور المأخوذة من العالم الواقعي.
• برمجة الحاسوب أو تطوير البرمجيات يدرس كتابة البرامج للحاسوب.
• علم المعلومات هو دراسة البيانات والمعلومات ، وكيف يتم تفسيرها وتحليلها وتخزينها وإسترجاعها . وهو علم بدأ كالأساس العلمي للإتصالات وقواعد البيانات.
• تأمين المعلومات هو دراسة وبناء أنظمة معلومات آمنة ، تشمل أنظمة التشفير وحماية المعلومات.
• أنظمة المعلومات يدرس استخدام الحاسوب والحوسبة لدعم عمل المؤسسات
• هندسة البرمجيات التي تعني في تحليل ، تصميم ، بناء وإختبار البرامج . هندسة البرمجيات تشمل أساليب التطوير ، وغيرها من المجالات الأخرى.

[تحرير] اقرأ أيضا

• معلوماتية حيوية
• إنترنت
• برمجيات/برامج
• هندسة البرمجيات
• نظم التشغيل
• عتاد الحاسوب
• الوسائط المتعددة
• بروتوكولات
• يوتابايت
• ذكاء إصطناعي
• الشبكات النورونية
• نظرية الألعاب
• علم المحاكاة
• خوارزميات وراثية
• رخص الكترونية
• لغات البرمجه
• وحدات قياس سعة التخزين في الحاسوب

[تحرير] حقول مرتبطة

• ذكاء اصطناعي Artificial intelligence

• علوم استعرافية Cognitive science
• علوم المعلومات Information science
• علوم الاتصالات Communication studies
• تعليم المعلوماتية Didactics of Informatics / Didactics of computer science

[تحرير] انظر أيضا

[تحرير] مواقع ذات صلة

• البوابة العربية لعلوم الحاسب و المعلوماتية
• مجلة المعلوماتية تصدر عن الجمعية العلمية السورية للمعلوماتية

[تحرير] مراجع

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