Sciences du calcul
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Les sciences du calcul sont celles-là qui comprennent l'étude des bases théoriques de la information et le calcul et son application en systèmes computacionales.[1][2][3] Existent des divers champs ou des disciplines dedans des Sciences du Calcul ou Sciences Computacionales; quelqu'uns soulignent les résultats spécifiques du compte (comme les graphiques par computadora), alors qu'autrui (comme la théorie de la complexité computacional) se lient avec des propriétés des algoritmos usés au réaliser des comptes. Autrui ils pour sa part se dirigent dans les problèmes que requièrent l'implémentation de comptes. Par exemple, les études de la théorie de langages de programmation ils décrivent un compte, alors que la programmation de computadoras applique langages de programmation spécifiques pour développer une solution à un problème computacional concret. L'informaticienne se rapporte au traitement automátizado de l'information d'une forme utile et opportune. il ne se doit pas confondre le caractère théorique de cette science avec autres aspects pratiques comme Internet.
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Histoire
L'histoire de la science du calcul antecede à l'invention du computador digital moderne. Avant de la décennie de 1920, le terme computador se rapportait à un être humain que réalisait des calculsModèle:Il cite requise. Les premiers chercheurs en ce que il après se convertirait les sciences du calcul, ils étaient intéressés dans la question de la computabilidad: quelles choses peuvent être computadas par un être humain que simplement suive une liste d'instructions avec crayon et papier, pendant le temps qu'il soit nécessaire, avec ingénuité et sans connaissance préalable du problème. Part de la motivation pour ce travail était le développer des machines que computaran, et que pussent automatiser le tedioso et plein d'erreurs travaille du calcul humain.
Pendant la décennie de 1940, conforme se développaient nouvelles et plus puissantes machines pour computar, le terme computador s'a commencé à utiliser pour se rapporter aux machines au lieu de à ses antecesores humains. Conforme allait en restant clair que les computadoras pouvaient s'user pour plus de choses que seulement calculs mathématiques, le champ de la science du calcul il s'est allé en élargissant pour étudier au calcul (informatique) en général. La science du calcul a commencé alors à se établir comme une discipline académique dans la décennie de 1960, avec la création des premiers départements de science du calcul et les premiers programmes de licence (Denning 2000).
Majeurs réussites
Encore avec sa relativement courte histoire comme discipline académique formelle, les sciences du calcul ont remporté une bonne quantité de contributions fondamentales à la science et la société. Par exemple:
- Une définition formelle de calcul et de computabilidad (Constable 2000).
- Une démonstration de que ils existent des problèmes à ceux que il n'y a pas une solution computacional (problème de l'arrêt, ou halting problem en anglais) et problèmes intratables. (Constable 2000).
- Le concept de langage de programmation, un outil pour l'expression précise d'information metodológica à divers niveaux d'abstraction (Abelson et Sussman 1996).
- Technologies révolutionnaires, comme les computadoras d'usage général, la Internet, les signatures digitales, le commerce électronique et les moteurs de recherche (Constable 1997, Constable 2000).
- Il a habilité des nouveaux types de recherche scientifique, comme la physique computacional et la chimiste computacional (Constable 1997).
Relation avec autres champs
Malgré son nom, les sciences du calcul ils rarement impliquent l'étude même des machines connues comme computadoras. En fait, le renombrado scientifique Edsger Dijkstra est très cité par la phrase "Les sciences du calcul sont tellement peu de liées avec les computadoras comme l'astronomía avec les télescopes." En raison de ceci, s'a proposé chercher un nom défini pour cette science émergente, qu'évitât la relation avec les computadoras.
Une première proposition a été la de Peter Naur, qu'a frappé le terme datología, pour refléter le fait de que la nouvelle discipline s'occupait fondamentalement du traitement des données, indépendamment des outils de dit traitement, ils allassent computadoras ou artificios mathématiques. La première institution scientifique en adopter la dénomination a été le Département de Datología de l'Université de Copenage, fondé en 1969, en étant le propre Peter Naur le premier professeur de datología. Cette dénomination s'utilise principalement en les paises scandinaves. Également, dans les premiers moments, un grand nombre de terminos sont apparu associés aux préparateurs du calcul. Dans cette liste ils se peuvent voir les suggérés en les revues et des communiqués d'ACM : turingeniero, turologista, homme des diagramas de flux(flow-charts-man), metamatemático appliqué, et epistemólogo appliqué.
Trois mois mais il s'a tard suggéré le terme contólogo, suivi de hipólogo à l'an suivant. Il S'a aussi suggéré le terme compútica pour la discipline. Informaticienne était le terme mais fréquemment usé en toute l'Europe.
La création et développement de computadoras et systèmes computacionales est généralement censé un champ réclamé par des disciplines d'autrui aux sciences du calcul. Par exemple, l'étude du hardware est usualmente censée part de la ingénierie informatique, alors que l'étude de systèmes computacionales commerciaux et son développement est usualmente appelées technologies de l'information (TOI) ou systèmes d'information. Pourtant, il y a une étroite communication d'idées entre les diverses disciplines liées avec les computadoras. La science du calcul souvent est critiquée depuis autres estamentos que l'envisagent escasamente rigoureuse et scientifique. Cette opinion s'écran à plasma dans l'expression: "La science est aux sciences du calcul comme l'hidrodinámica à la fontanería", attribuée à Stan Kelly-Bootle et autrui accordes. La recherche en des sciences du calcul usualmente aussi se lie avec autres disciplines, comme la science cognitive, la physicienne (voyez-vous calcul cuántica), la linguistique, etc.
Pour beaucoup de, les sciences du calcul ils gardent une relation mais étroite avec les mathématiques qu'autres disciplines scientifiques comme la mécanicienne ou l'électronique (Denning 2000). Ceci peut se devoir à que la science du calcul a été fortement influenciada dans ses débuts par le travail de mathématiques de la taille de Kurt Gödel et Alan Turing, et dans l'actualité continue à avoir un échange d'idées utile entre les deux champs en des zones comme la logique mathématique, la théorie de catégories, la théorie de dominations, le álgebra et la geometría.
La relation entre les sciences du calcul et la ingénierie de logiciel est un thème très disputé, par des disputes sur ce que il réellement signifie le terme "ingénierie de logiciel" et sur comment il se définit aux sciences du calcul. Quelques personnes croient que l'ingénierie de logiciel serait un subconjunto des sciences du calcul. Autrui pour sa part, en prenant en compte la relation entre autres disciplines scientifiques et de l'ingénierie, ils croient que le principal but des sciences du calcul serait étudier les propriétés du compte en général, alors que le but de l'ingénierie de logiciel serait dessiner des comptes spécifiques pour remporter buts pratiques, avec ce que se convertiraient en des disciplines différentes. Ce point de vue est maintenu, entre autrui par (Parnas 1998). il même y a autrui qu'ils soutiennent qu'il ne pourrait pas exister une ingénierie de logiciel.
Les aspects académiques, politiques et de financianción dans les zones de sciences du calcul tienden à être drásticamente influenciados par le critère du département chargé de la recherche et l'éducation dans chaque université, que peut être orienté à la mathématique ou à l'ingénierie. Les départements de sciences de la computacion orientés à la mathématique ont l'habitude de se aligner du côté du calcul scientifique et les applications de calcul numerico.
Le terme calcul scientifique, que ne dois pas se confondre avec science du calcul, désigne à toutes ces pratiques destinées à modelar, poser des expériences et valider des théories scientifiques en se servant de milieux computacionales. Dans ces cas le calcul est un simple outil et l'effort il se dirige à devancer dans les champs objectif (physique, biologie, mécanicienne de fluides, radiotransmisión,...) Mais que dans la propre science du calcul.
Campos des Sciences du Calcul
Fondements mathématiques
- Criptografía
- algoritmos pour protéger données privées, en comprenant le chiffré
- Théorie de grafos
- ils sont élémentaires pour les structures d'emmagasinage de données et pour les algoritmos de recherche.
- Logique mathématique
- Théorie de types
- analyse formelle des types des données, et l'usage de ceux-ci pour comprendre les propriétés des programmes, en particulier la sécurité des mêmes.
Théorie du calcul
- Théorie du calcul
- Théorie d'autómatas
- Théorie de la computabilidad
- Théorie de la complexité computacional
- limites fondamentales (en spéciale d'espace en mémoire et temps) des comptes.
Algoritmos Et structures de données
- Analyse d'algoritmos
- Algoritmos
- procès formels usés pour les comptes, et efficacité de ces procès.
- tu Structures de données
- organisation et manipulation des données
Langages de programmation et compiladores
- Compiladorest
- formes de traduire programmes computacionales, usualmente à partir de langages de grand niveau à des langages de bas niveau.
- Langages de programmation
- langages formels pour exprimer algoritmos et les propriétés de ces langages.
Bases de données
- Minería de données
- étude d'algoritmos pour chercher et accuser information en des documents et des bases de données; très liée avec la acquisition d'information.
Systèmes concurrentes, parallèles et distribués
- Programmation concurrente
- théorie et pratique de comptes simultanés et calcul interactif.
- Réseaux de computadoras
- algoritmos et protocoles pour communiquer eficientemente données à travers des longues distances, comprend aussi le correction d'erreurs.
- Compte parallèle
- calcul en usant multiples computadoras et multiples procesadores en parallèle.
- Systèmes Distribués
- systèmes en utilisant
Intelligence artificielle
- Intelligence artificielle
- l'implémentation et étude de systèmes qu'ils exhibent (il déjà soit par son comportement ou apparemment) une intelligence autonome ou comportement propre, parfois inspiré par les caractéristiques des êtres vifs. Les sciences du calcul sont liées avec l'IA, puisque le logiciel et les computadoras sont des outils basiques pour le développement et progrès de l'intelligence artificielle.
- Raisonnement automatisé
- Robótica
- algoritmos pour contrôler le comportement des robots.
- Vision par computador
- algoritmos pour extraire objets tridimensionales d'une image bidimensional.
- Apprentissage Automatique
Graphiques par computador
- Graphiques par computador
- algoritmos tellement pour générer sintéticamente images visuelles comme pour intégrer ou changer l'information visuelle et spatiale prise du monde réel.
- Traitement digital d'images
- par exemple pour des capteurs lointains.
- Geometría Computacional
- par exemple algoritmos veloces pour sélectionner seulement les points visibles en un poliedro vu depuis vrai d'angle, usé en des moteurs 3D
Calcul scientifique
- Bioinformática
- Calcul Cuántica
- Paradigme de calcul basé sur la Mécanicienne Cuántica
Relation avec autres champs
Par être une discipline récente, ils existent diverse définitions alternatives pour la science du calcul. Celle-ci peut être habille comme une forme de science, mathématiques ou une nouvelle discipline que ne peut être categorizada en suivant les modèles actuels.
Malgré le nom, beaucoup d'aspects de la science du calcul ils ne comprennent pas l'étude des computadores en soi même. En fait, le connu scientifique du calcul Edsger Dijkstra est envisagé l'auteur de la phrase "La science du calcul n'a pas autant que voir avec les computadores comme l'astronomía avec le télescope [...]".
Quelques fois la science du calcul il aussi est critiquée par n'être le suffisamment scientifique, comme s'expose dans la phrase: "La science est à la science du calcul le même que l'hidrodinámica est pour la construction de canalisations", accréditée à Stan Kelly-Bootle. Malgré ceci, son étude fréquemment se croise avec autres zones de recherche, telles comme la intelligence artificielle, physique et linguistique.
Mais il est avec les mathématiques avec lesquelles il s'envisage que la science de calcul a un degré majeur de relation. Cela est evidenciado par le fait de que les premiers travaux dans le zone fussent fortement influenciados par mathématiques comme Kurt Gödel et Alan Turing.
Voyez-vous aussi
Wikiversidad Héberge des projets d'apprentissage sur Sciences du calcul.Wikiversidad- Informatique
- Programmation
- Hardware
- Logiciel
Références
- ↑ "Computer science is the study of information" Department of Computer and Information Science, Guttenberg Information Technologies
- ↑ "Computer science is the study of computation." Computer Science Department, College of Saint Benedict, Saint John's University
- ↑ "Computer Science is the study of all aspects of computer systems, from the theoretical foundations to the very practical aspects of managing large logiciel projects." Massey University
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