מדעי המחשב או מדע מחשובי מציין את הגישה המדעית והמתמטית במידע טכנולוגי ובמחשוב. מדען מחשב הוא אדם עושה עבודה ברמה מקצועית במדעי המחשב ו\או השיג תואר במדעי המחשב.
למדעי המחשב תת תחומים רבים אשר ניתן לחלק לטכניקות מעשיות, לביצועים ויישומים מעשיים של מערכות מחשב ולטכניקות תיאורטיות גרידא. חלק, כגון תורת סיבוכיות, חוקרים תכונות בסיסיות של בעיות חישוביות בצורה מאוד מופשטת, אחרים, כגון גרפיקה ממוחשבת, מדגישים את יישומם בעולם האמיתי, ואילו אחרים נוספים, מתמקדים באתגרים ביישום החישובים.
אבני דרך
תחום מדעי המחשב הוא ענף מדעי צעיר אשר החל את דרכו באמצע שנות ה-20, אולם הוא התפתח עוד קודם לכן בדמות של מכונות חישוב מכאניות מתקופת העת העתיקה. באמצע המאה ה-19 תיכנן אדם בשם צ'ארלס בבג' את המחשב המכאני הראשון מסוגו, מחשב אשר נבנה מבלי שהתכנון שלו קבע מראש את יכולותיו, כך שניתן היה לתכנת אותו לביצוע פעולות שונות. עדה לבלייס הייתה למתכנת הראשונה בעולם שכן היא כתבה תוכנה למחשב של בבג', ועל שמה נקראת שפת התכנות Ada.
|
|
מדעי המחשב ה היא הגישה המדעית והמתמטית במידע טכנולוגי ובמחשוב. |
|
|
המחשב הראשון
המחשב הראשון מסוגו (הלא מכאני) בעולם פותח בשנת 1942 והוא קיבל את השם Z3. המחשב פותח על ידי קונראד צוזה והוא היה אוניברסלי, כלומר, היה מסוגל להריץ תוכנה כלשהי ולא תוכנה מקובעת. מחשב ה-Z3 קרא את התוכנות באמצעות סרטים מנוקבים. בשנת 1943 יצא המחשב האלקטרוני הראשון אשר נקרא ENIAC, אשר היה בר תכנות, ב-1947 הומצא הטרנזיסטור אשר גרם למחשבים להפוך ליותר ויותר נפוצים. ב-1980 חל גידול משמעותי בכמות המחשבים שנמצאו בשימוש שכן המחשב הפך מכלי חישוב אוניברסאלי לכלי אשר נמצא בשימוש יום יומי על ידי אנשים רבים. בשנים אלו החלה גם התפתחות בתחומים כמו חישוב מקבילי ומבוזר, קריפטוגרפיה וחישוב קוונטי.
נושאי עיקריים במדעי המחשב
נושאים עיקריים אשר ניתן ללמוד ולחקור במסגרת לימוד מדעי המחשב כוללים: יעילות של תוכניות – אלגוריתמים, מיטוב אלגוריתמים, יעילות אלגוריתמית, מבני נתונים. יסודות מתמטיים – מתמטיקה בדידה, לוגיקה, אלגברה בוליאנית, תורת הגרפים, חישוביות, שפות פורמליות, סיבוכיות. כלים לפיתוח תוכנה – הידור, שפות תכנות, אימות תוכנה, הנדסת תוכנה, מסדי נתונים. יישומים – למידה ממוחשבת, דחיסת נתונים, ראייה ממוחשבת, בלשנות חישובית, גרפיקה ממוחשבת, בינה מלאכותית, קריפטוגרפיה. תשתיות מחשוב – מערכת הפעלה ורשתות מחשבים.