Informatique

Informatique (ou de la science informatique) est l'??tude et de la la science des fondements th??oriques de l'information et calcul et leur mise en ??uvre et son application dans les syst??mes informatiques . Informatique dispose de nombreux sous-domaines; certains mettent l'accent le calcul des r??sultats sp??cifiques (tels que infographie), tandis que d'autres se rapportent ?? des propri??t??s probl??mes de calcul (tels que th??orie de complexit??). D'autres encore se concentrent sur les d??fis dans la mise en ??uvre des calculs. Par exemple, ??tudes de la th??orie des langages de programmation les approches de calculs d??crivant, tandis que la programmation informatique applique sp??cifiques langages de programmation pour r??soudre des probl??mes de calcul sp??cifiques. Un autre sous-zone, interaction homme-ordinateur, met l'accent sur les d??fis ?? fabriquer des ordinateurs et des calculs utiles, utilisables et universellement accessible aux personnes .

Histoire

Les premi??res fondations de ce qui allait devenir l'informatique sont ant??rieurs ?? l'invention de la modernit?? ordinateur num??rique . Machines pour le calcul de t??ches num??riques fixes, comme le boulier , ont exist?? depuis l'antiquit??. Wilhelm Schickard construit la premi??re calculatrice m??canique en 1623. Charles Babbage a con??u un Moteur de diff??rence de L'??poque victorienne (entre 1837 et 1901) aid?? par Ada Lovelace. Vers 1900, l' IBM soci??t?? a vendu machines ?? cartes perfor??es. Cependant, toutes ces machines ont ??t?? contraints d'effectuer une t??che unique, ou au mieux un sous-ensemble de toutes les t??ches possibles.

Durant les ann??es 1940, que de nouveaux et plus puissants machines informatiques ont ??t?? d??velopp??s, le terme ordinateur est venu de se r??f??rer aux machines plut??t que leurs pr??d??cesseurs humains. Comme il est devenu clair que les ordinateurs pourraient ??tre utilis??s pour plus de calculs math??matiques seulement, le domaine de l'informatique ??largi pour ??tudier calcul en g??n??ral. Informatique a commenc?? ?? ??tre mis en place en tant que discipline acad??mique distincte dans les ann??es 1960, avec la cr??ation des premiers d??partements d'informatique et des programmes universitaires. Puisque les ordinateurs pratiques sont devenues disponibles, de nombreuses applications de l'informatique sont devenues des zones distinctes d'??tudes dans leur propre droit.

Beaucoup ont cru d'abord qu'il est impossible que ??les ordinateurs eux-m??mes pourraient en fait ??tre un champ d'??tude scientifique" (Levy 1984, p. 11), mais ce ??tait dans les ann??es cinquante "fin" (Levy 1984, p.11) qu'il se est progressivement accept?? parmi les la plus grande population universitaire. Ce est la marque d??sormais bien connu IBM qui faisait partie de la r??volution de l'informatique pendant ce temps. ??IBM?? (abr??viation de International Business Machines) a publi?? l'IBM 704 et plus tard les ordinateurs IBM 709, qui ont ??t?? largement utilis?? pendant la p??riode d'exploration de ces dispositifs. "Encore, en collaboration avec IBM [ordinateur] ??tait frustrant ... si vous aviez ??gar?? autant qu'on lettre une instruction, le programme plantait, et vous auriez pour d??marrer le processus ?? nouveau" (Levy 1984, p 0,13). ?? la fin des ann??es 1950, la discipline de l'informatique ??tait tr??s bien dans ses stades de d??veloppement, et ces questions ??taient monnaie courante.

Le temps a vu des am??liorations significatives dans la facilit?? d'utilisation et l'efficacit?? de la technologie de l'informatique. La soci??t?? moderne a vu un changement significatif ?? partir d'ordinateurs utilis?? uniquement par des experts ou des professionnels ?? une base d'utilisateurs plus large. Dans les ann??es 1990, les ordinateurs sont devenus accept??es comme ??tant la norme dans la vie quotidienne. Pendant ce temps, la saisie de donn??es ??tait un ??l??ment principal de l'utilisation des ordinateurs, beaucoup pr??f??rant rationaliser leurs pratiques d'affaires gr??ce ?? l'utilisation d'un ordinateur. Cela a ??galement donn?? l'avantage suppl??mentaire d'??liminer la n??cessit?? de grandes quantit??s de documentation et les fichiers enregistr??s qui consommaient espace physique bien n??cessaire dans les bureaux.

Principales r??alisations

Allemand militaire utilis?? le machine Enigma pendant la Seconde Guerre mondiale pour la communication qu'ils pensaient ??tre secret. Le d??cryptage grande ??chelle du trafic au Enigma Bletchley Park ??tait un facteur important qui a contribu?? ?? la victoire des Alli??s en la Seconde Guerre mondiale.

Malgr?? sa relativement courte histoire comme discipline acad??mique formelle, l'informatique a fait un certain nombre de contributions fondamentales ?? la science et la soci??t?? . Ceux-ci comprennent:

Applications dans l'informatique

• Une d??finition formelle de calcul et calculabilit??, et la preuve qu'il ya de calcul insoluble et probl??mes insolubles.
• Le concept d'un langage de programmation , un outil pour l'expression pr??cise des informations m??thodologiques ?? diff??rents niveaux d'abstraction.

Des applications en dehors de l'informatique

• A d??clench?? la R??volution num??rique qui a conduit ?? l'actuelle Information Age et l' Internet .
• En cryptographie , casser la machine Enigma a ??t?? un facteur important contribuant ?? la victoire des Alli??s dans la Seconde Guerre mondiale.
• Calcul scientifique activ?? ??tude avanc??e de l'esprit et de la cartographie du g??nome humain ??tait possible avec Projet du g??nome humain. Projets de calcul distribu?? comme Folding @ home explorer repliement des prot??ines.
• Le trading algorithmique a augment?? le efficacit?? et liquidit?? des march??s financiers en utilisant intelligence artificielle, l'apprentissage machine et d'autres statistiques et techniques num??riques sur une grande ??chelle.

Relations avec d'autres champs

Malgr?? son nom, une quantit?? importante de l'informatique ne implique pas l'??tude des ordinateurs eux-m??mes. Pour cette raison, plusieurs noms alternatifs ont ??t?? propos??s. Scientifique danois Peter Naur sugg??r?? l'datalogy terme, afin de refl??ter le fait que la discipline scientifique se articule autour de traitement de donn??es et des donn??es, tout en ne impliquant pas n??cessairement ordinateurs. La premi??re institution scientifique d'utiliser le terme ??tait le minist??re des Datalogy ?? l'Universit?? de Copenhague, fond??e en 1969, avec Peter Naur ??tant le premier professeur en datalogy. Le terme est utilis?? principalement dans les pays scandinaves. En outre, dans les d??buts de l'informatique, un certain nombre de termes pour le et les praticiens du domaine de l'informatique ont ??t?? sugg??r??s dans la communication sont de l'ACM - turingineer, turologist, organigrammes homme, appliqu?? m??ta-math??maticien et ??pist??mologue appliqu??e . Trois mois plus tard dans le m??me journal, comptologist a ??t?? sugg??r??, suivie l'ann??e prochaine par hypologist. R??cemment, les computics terme a ??t?? sugg??r??. Informatik est un terme utilis?? en Europe avec plus de fr??quence.

L'informaticien de renom Edsger Dijkstra a d??clar??, "Informatique ne est plus sur les ordinateurs que l'astronomie est de t??lescopes." La conception et le d??ploiement d'ordinateurs et de syst??mes informatiques est g??n??ralement consid??r??e comme la province de disciplines autres que la science informatique. Par exemple, l'??tude de mat??riel informatique est g??n??ralement consid??r?? comme faisant partie des g??nie informatique, tandis que l'??tude du commerce des syst??mes informatiques et leur d??ploiement est souvent appel?? technologie de l'information ou syst??mes d'information. Informatique est parfois critiqu??e comme ??tant insuffisamment scientifique, un point de vue soutenu dans la d??claration ??La science est ?? l'informatique que l'hydrodynamique est ?? la plomberie", cr??dit?? ?? Stan Kelly-Bootle et d'autres. Cependant, il ya eu beaucoup de fertilisation crois??e des id??es entre les diverses disciplines li??es ?? l'informatique. la recherche en sciences de l'ordinateur a aussi souvent franchi dans d'autres disciplines, telles que sciences cognitives, l'??conomie , les math??matiques , la physique (voir l'informatique quantique ), et la linguistique .

Informatique est consid??r?? par certains d'avoir une relation beaucoup plus ??troite avec les math??matiques que de nombreuses disciplines scientifiques. Informatique pr??coce a ??t?? fortement influenc?? par le travail de math??maticiens tels que Kurt G??del et Alan Turing , et il continue d'??tre un ??change utile d'id??es entre les deux champs dans des domaines tels que la logique math??matique, la th??orie des cat??gories, la th??orie de domaine, et l'alg??bre .

La relation entre la science informatique et g??nie logiciel est une question controvers??e, qui est encore embrouill?? par diff??rends sur ce que le terme ??g??nie logiciel?? signifie, et comment l'informatique est d??fini. David Parnas, en se inspirant de la relation entre d'autres d'ing??nierie et de disciplines scientifiques, a affirm?? que le principal objectif de l'informatique ??tudie les propri??t??s de calcul en g??n??ral, tandis que l'accent principal de g??nie logiciel est la conception de calculs sp??cifiques pour atteindre pratique objectifs, ce qui rend les deux disciplines distinctes mais compl??mentaires.

Les politiques et les aspects acad??miques, le financement de l'informatique ont tendance ?? avoir des racines de savoir si un service aux ??tats-Unis form?? soit avec un accent math??matique ou l'accent de l'ing??nierie. En g??n??ral, ??lectriques d??partements d'informatique au g??nie ont eu tendance ?? r??ussir comme l'informatique et / ou les services d'ing??nierie. d??partements d'informatique, avec un accent de math??matiques et avec une orientation num??rique consid??rent l'alignement la science informatique. Les deux types de services ont tendance ?? faire des efforts pour combler le domaine ??ducatif sinon dans toutes les recherches.

Les champs de l'informatique

Informatique cherche concepts et preuves formelles pour expliquer et ?? d??crire des syst??mes de calcul d'int??r??t. Comme avec toutes les sciences, ces th??ories peuvent ensuite ??tre utilis??s pour synth??tiser des applications pratiques d'ing??nierie, qui ?? son tour peut sugg??rer de nouveaux syst??mes pour ??tre ??tudi??s et analys??s. Tandis que le Syst??me de classification des ACM Computing peut ??tre utilis?? pour diviser l'informatique en diff??rents sujets de champs, une ventilation plus descriptive suit:

Fondements math??matiques

La logique math??matique

La logique bool??enne et d'autres fa??ons de mod??liser des requ??tes logiques; les utilisations et les limites des m??thodes de preuve formelle.

La th??orie des nombres

Th??orie de preuves et heuristiques pour trouver des preuves dans le domaine des entiers simples. Utilis?? en cryptographie ainsi que d'un domaine de test dans intelligence artificielle.

Th??orie des graphes

Fondations pour des structures de donn??es et algorithmes de recherche.

Th??orie des types

Analyse formelle des types de donn??es, et l'utilisation de ces types de comprendre les propri??t??s des programmes, en particulier la s??curit?? du programme.

La th??orie des cat??gories

La th??orie des cat??gories fournit un moyen de capturer tous les math??matiques et le calcul dans une synth??se unique.

G??om??trie algorithmique

L'??tude des algorithmes pour r??soudre les probl??mes ??nonc??s en termes de g??om??trie .

Analyse num??rique

Fondations pour des algorithmes math??matiques discr??tes, ainsi que l'??tude des limites de calcul en virgule flottante, y compris erreurs d'arrondi.

Th??orie du calcul

Th??orie des automates

Structures logiques diff??rentes pour r??soudre les probl??mes.

th??orie de la calculabilit??

Quel est calculable avec les mod??les actuels d'ordinateurs. Preuves d??velopp??s par Alan Turing et d'autres donner un aper??u des possibilit??s de ce qui peut ??tre calcul??e et ce qui ne peut.

Th??orie de la complexit?? computationnelle

Limites fondamentales (en particulier de temps et d'espace de stockage) sur les classes de calculs; dans la pratique, l'??tude des probl??mes qui peut r??soudre un ordinateur avec des ressources raisonnables (alors que les ??tudes de la th??orie de la calculabilit?? o?? les probl??mes peuvent ??tre r??solus du tout).

Th??orie de calcul quantique

Repr??sentation et la manipulation des donn??es en utilisant les propri??t??s quantiques des particules et le m??canisme quantique.

Algorithmes et structures de donn??es

Analyse des algorithmes

Temps et de la complexit?? de l'espace d'algorithmes.

Algorithmes

Processus formels logiques utilis??s pour le calcul et l'efficacit?? de ces processus.

Langages de programmation et compilateurs

Les compilateurs

Les moyens de traduire les programmes d'ordinateur, g??n??ralement ?? partir langages de plus haut niveau ?? ceux de niveau inf??rieur.

Interpr??tes

Un programme qui prend en tant qu'entr??e d'un programme informatique et l'ex??cute.

Langages de programmation

Paradigmes de langage formel pour les algorithmes exprimant, et les propri??t??s de ces langues (par exemple, quels probl??mes ils sont adapt??s ?? r??soudre).

Concurrent, parall??le, et les syst??mes distribu??s

Concurrence

La th??orie et la pratique du calcul simultan??e; la s??curit?? des donn??es dans un environnement multit??che ou multithread.

Calcul distribu??

Informatique d'utiliser plusieurs p??riph??riques informatiques sur un r??seau pour atteindre un objectif ou une t??che commune et r??duisant ainsi la latence impliqu??s dans les contributions ?? processeur unique pour ne importe quelle t??che.

Calcul parall??le

Informatique utilisation de plusieurs threads simultan??s d'ex??cution.

G??nie logiciel

Conception Algorithme

En utilisant des id??es de la th??orie de l'algorithme pour concevoir des solutions cr??atives ?? des t??ches r??elles

Programmation informatique

La pratique d'utiliser un langage de programmation pour mettre en ??uvre des algorithmes

M??thodes formelles

Approches math??matiques pour d??crire et raisonner sur des conceptions de logiciels.

Reverse engineering

L'application de la m??thode scientifique ?? la compr??hension des logiciels existants arbitraire

D??veloppement de logiciels

Les principes et la pratique de concevoir, d??velopper et tester des programmes, ainsi que les pratiques d'ing??nierie appropri??es.

Architecture de syst??me

Architecture des ordinateurs

La conception, l'organisation, l'optimisation et la v??rification d'un syst??me informatique, la plupart du temps sur les processeurs et les sous-syst??mes de m??moire et le bus (les reliant).

organisation informatique

La mise en ??uvre d'architectures informatiques, en termes de descriptions de leurs sp??cificit??s un circuit ??lectrique

Syst??mes d'exploitation

Les syst??mes de gestion de programmes informatiques et de fournir la base d'un syst??me utilisable.

Communications

Ordinateur audio

Algorithmes et structures de donn??es pour la cr??ation, la manipulation, le stockage et la transmission de enregistrements audio num??riques. Il est ??galement important dans applications de reconnaissance vocale.

R??seautage

Algorithmes et protocoles de communication des donn??es ?? travers diff??rents m??dias partag??s ou d??di??s, souvent y compris correction d'erreurs.

Cryptographie

Applique r??sultats de la complexit??, la probabilit?? et la th??orie des nombres d'inventer et de briser les codes.

Bases de donn??es

L'exploration de donn??es

L'exploration de donn??es est l'extraction de donn??es pertinentes de toutes les sources de donn??es.

Bases de donn??es relationnelles

Etude d'algorithmes pour la recherche et le traitement de l'information dans les documents et bases de donn??es; ??troitement li??e ?? r??cup??ration de l'information.

OLAP

Online Analytical Processing, ou OLAP, est une approche pour fournir rapidement des r??ponses ?? des requ??tes analytiques qui sont multi-dimensionnelle dans la nature. OLAP fait partie de la cat??gorie plus large business intelligence, qui englobe ??galement rapports relationnels et de data mining.

Intelligence artificielle

Intelligence artificielle

La mise en ??uvre et l'??tude des syst??mes qui pr??sentent une intelligence autonome ou le comportement de leur propre.

La vie artificielle

L'??tude des organismes num??riques pour en apprendre davantage sur les syst??mes biologiques et d'??volution.

Raisonnement automatis??

R??solution des moteurs, tels que ceux utilis??s dans Prolog, qui produisent des mesures pour un r??sultat donn?? une requ??te sur une base de donn??es de fait et de r??gle.

Vision par ordinateur

Algorithmes pour identifier des objets tridimensionnels ?? partir d'une ou plusieurs images bidimensionnelles.

Apprentissage automatique

Cr??ation automatique d'un ensemble de r??gles et axiomes en fonction des commentaires.

Traitement du langage naturel / Linguistique informatique

La compr??hension et la g??n??ration automatique du langage humain

Robotique

Algorithmes pour contr??ler le comportement des robots.

Rendu visuel (ou Infographie)

Infographie

Algorithmes ?? la fois pour g??n??rer des images visuelles synth??tiquement, et pour l'int??gration ou la modification de l'information visuelle et spatiale ??chantillonn??e du monde r??el.

Traitement de l'image

La d??termination des informations ?? partir d'une image par calcul.

Human-Computer Interaction

Interaction homme-machine

L'??tude de fabriquer des ordinateurs et des calculs utiles, utilisables et universellement accessible ?? personnes, dont l'??tude et la conception d'interfaces informatiques par lesquels les gens utilisent les ordinateurs.

Calcul scientifique

Bioinformatique

L'utilisation de l'informatique pour maintenir, analyser et stocker donn??es biologiques, et d'aider ?? r??soudre des probl??mes biologiques tels que repliement des prot??ines, la pr??diction de la fonction et phylog??nie.

Sciences Cognitives

La mod??lisation informatique des esprits r??els

Chimie computationnelle

La mod??lisation informatique de la chimie th??orique afin de d??terminer les structures et les propri??t??s chimiques

Neurosciences computationnelles

La mod??lisation informatique des vrais cerveaux

Physique num??rique

Des simulations num??riques de grands syst??mes non-analytiques

Algorithmes num??riques

Algorithmes pour la solution num??rique de probl??mes math??matiques tels que root-d??couverte, l'int??gration , le solution des ??quations diff??rentielles ordinaires et le rapprochement / ??valuation des fonctions sp??ciales.

Math??matiques symbolique

La manipulation et la solution d'expressions en forme symbolique, aussi connu comme alg??bre informatique.

Didactique de l'informatique / informatique

La didactique de sous-champ de l'informatique se concentre sur les approches cognitives de d??velopper les comp??tences de l'informatique et des strat??gies sp??cifiques pour l'analyse, la conception, la mise en ??uvre et l'??valuation des excellentes le??ons en informatique.

l'enseignement des sciences de l'ordinateur

Certaines universit??s enseignent l'informatique comme une ??tude th??orique de calcul et de raisonnement algorithmique. Ces programmes comportent souvent la la th??orie du calcul, analyse d'algorithmes, m??thodes formelles, la th??orie de la concurrence, bases de donn??es, infographie et l'analyse des syst??mes, entre autres. Ils enseignent aussi g??n??ralement la programmation informatique , mais le traiter comme un navire pour le soutien d'autres domaines de la science informatique plut??t que d'un point central d'??tude de haut niveau.

D'autres coll??ges et universit??s, ainsi que les ??coles secondaires et les programmes de formation professionnelle qui enseignent l'informatique, soulignent la pratique de pointe programmation informatique plut??t que la th??orie des algorithmes et de calcul dans leurs programmes d'informatique. Ces programmes ont tendance ?? se concentrer sur les comp??tences qui sont importantes pour les travailleurs entrant dans l'industrie du logiciel. Les aspects pratiques de la programmation informatique sont souvent d??sign??s comme g??nie logiciel. Cependant, il existe beaucoup de d??saccords sur ce que le terme ??g??nie logiciel?? signifie r??ellement, et si ce est la m??me chose que la programmation.