أساسيات علم الحاسوب

أساسيات علوم الحاسوب هي مجال بحث ومعرفة للمهتمين بالتكنولوجيا وخاصة الحاسوب فهو علم حديث نشأ مع ظهور وتطور عالم التكنولوجيا ومر بعدة مراحل وتغيرات ونحن نعمل لتوضيح الأساس الذي يقوم عليه من خلال موقعنا الخاص بنا.

أساسيات علوم الكمبيوتر

علم الحاسوب أولا هو علم مهم جدا وله مسميات عديدة حيث يطلق عليه علم الحاسوب أو علوم الحاسوب. وتكمن أهميتها في أنها تمثل روح العصر الحديث ومجال التكنولوجيا التي أصبحت تدخل في كافة تفاصيل حياتنا في كافة جوانبها بشكل لا غنى عنه في تنفيذ أي إجراء.

سواء التواصل الاجتماعي أو حركة المصانع والآلات المستخدمة في كل مجال من مجالات الحياة تقريباً، لا بد من الحصول على فكرة عامة وشاملة عن هذا العلم، ونتعرف في المقام الأول على أساسياته كما يلي:

1- أساسيات الهندسة وهندسة البرمجيات

وهي من أولى الأساسيات التي يتلقاها المهتم بعلوم الحاسوب، ومن خلالها يحصل على العديد من الإجابات المتعلقة بالبنية التي يقوم عليها الحاسوب، وكذلك فيما يتعلق بعمليات الإدخال والإخراج، ومن خلالها يتعرف أيضًا على الخطوات العملية لتصميم وهندسة النظام.

ويلعب هذا الموضوع حجر الأساس في فهم الطالب لمعنى الهندسة وبالتالي فهم عملية إنشاء الأنظمة. كما يتعرف أيضًا على عدد من التقنيات والأدوات الشائعة للتعامل معها خلال هذه الأنظمة.

إقرأ أيضاً: مشروع محل بيع مستلزمات الكمبيوتر واللاب توب بربح عالي

2- الرياضيات الخطية

يعمل الجبر الخطي على حل المعادلات الرياضية، مثل معادلات الدرجة الأولى والثانية والثالثة، وكذلك الحصول على الأساليب والقوانين التي تسمح بحل مسائلها. كما يقوم بتعليم الأمور المتعلقة بالمصفوفات، وإتمام عدد من العمليات الحسابية المختلفة، وكيفية الاستفادة منها في العلوم التطبيقية. للكمبيوتر.

3- الرياضيات الأساسية

من أساسيات علوم الحاسوب تعلم الرياضيات الأساسية، نظراً لأهمية فهم الطالب لكيفية إجراء العمليات الحسابية، بما في ذلك التفاضل والتكامل والجبر، وغيرها من العلوم الرياضية، والتي بدورها تشمل العمليات الحسابية البسيطة.

4- التمايز والتكامل

في هذا القسم يتم تناول المزيد من التفاصيل في العلوم الرياضية بطريقة أكثر تخصصا، والهدف من هذه المادة هو التعرف على العلوم بشكل تطبيقي أكثر من النظري، أي حتى يتم إسقاط العلم على الواقع في مختلف المجالات. المجالات التي يهدف إلى العمل على حلها في الحياة الواقعية.

5- تصميم المنطق الرقمي

يستهدف هذا العلم ركائز التفكير المنطقي الذي يعد من أهم أساسيات علم الحاسوب، والذي يتمثل في الحجج والمناقشات والمعضلات التي تحدث في الحياة، من خلال معادلات رياضية ومنطقية.

كما يهدف إلى تعليم الطالب تصميم البوابات المنطقية “و – أو – ولا – إكسور – لا” والتي من خلالها يفهم الطريقة العامة لكيفية عمل المعالجات داخل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية بشكل عام.

تعتبر من أهم مواضيع الحاسوب لما لها من تأثير حقيقي وكبير على سلوك الطالب وتفكيره، مما يخلصه من العشوائية، فيصبح إنساناً أكثر تنظيماً ومنطقية في التفكير. فهو ينظم العقل، والذي بدوره ينعكس على جميع تصرفات الحياة.

كما يهدف إلى إكساب الطالب المهارات التي تمكنه من إنجاز التصاميم الحاسوبية، وإجراء العمليات المطلوبة كاملة، واعتماد الطريقة والنظام الصحيح لذلك.

6- علم البرمجة

بطبيعة الحال، لا بد من تناول موضوع يتعلق بالبرمجة فيما يتعلق بأساسيات علوم الكمبيوتر، نظرا لدورها الأساسي حيث أنها جوهر علوم الكمبيوتر، لأن جميع الأجهزة والتقنيات من حولنا تعمل فقط من خلال البرمجة والخوارزميات.

منذ فترة كانت لغة جافا هي الشكل الأبرز لعلم البرمجيات، والتي يمكن تدريسها في جميع الجامعات، لكن الآن ظهرت لغات أخرى أصبحت أكثر ثقلاً، والتي يسعى الآن الكثير من الطلاب للحصول عليها لمواكبتها مع العصر، وهما بايثون وجافا سكريبت.

تعتبر لغة بايثون هي الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا، وتعتمدها الجامعات، خاصة فيما يتعلق بالتطبيقات اللاحقة. وبشكل عام يتعلم الطالب من خلاله الخوارزميات التي تعتمد عليها التقنيات الحديثة. ويذكر البعض استخدام ما يعرف ببيئة MATLAB، وهي بيئة برمجة ولغة برمجة في… في نفس الوقت.

7- علم الاحتمالات

آخر موضوع رياضي يجب تعلمه هو ما يعرف بـ “نظرية الاحتمالية”. يهدف إلى تعليم الإنسان أهم المبادئ المتعلقة بعلوم الحاسوب، بالإضافة إلى فرض التوقعات والاحتمالات المحتملة حسب عدد من الأحداث، ومدى ارتباطها ببعضها البعض بحيث يمكن الاستفادة منها في الحياة التطبيقية والواقعية.

سواء فيما يتعلق باتخاذ القرار المؤسسي أو بدرجة أقل سواء كان الأفراد أو الأجهزة الرقمية، فإن هذا الجانب من أساسيات علوم الكمبيوتر عميق جدًا نظرًا للاعتماد الكلي عليه فيما يتعلق بالرياضيات الحديثة، وكذلك العلوم التشفير الذي يستخدم في تشفير وتأمين الاتصالات والشبكات.

8- الخوارزميات وهياكل البيانات

يمثل هذا الموضوع حجر الزاوية في أساسيات علم الحاسوب، حيث أنه عبارة عن سلسلة من الإجراءات المنطقية التي تعمل على حل مشكلة ما، ومن خلال هذا الموضوع يتعلم المرء كيفية القيام بذلك بالإضافة إلى إنشاء تصميم يخدم ما يهدف إليه .

أما هياكل البيانات والتي تمثل الجزء الثاني من الموضوع فهي العلم الذي يهدف إلى تعلم تخزين واستخدام البيانات لغرض تحقيق عدد من الأهداف المختلفة حسب ما يريده المطور وهي متنوعة الأنواع من حيث “الهياكل الأسرع في الأداء – الهياكل التي تستهلك مساحة أقل.” بينما أقل سرعة – هياكل أسهل وأكثر وضوحًا في الفهم – وما إلى ذلك..”

9- مبادئ أنظمة التشغيل

هو البرنامج الأساسي الذي يقوم بتشغيل أجهزة الكمبيوتر والهواتف وغيرها، ويعمل على توزيع الموارد وتنظيمها وإدارة تشغيلها وكيفية عملها. وأشهرها “ويندوز – ماك – لينكس”، أما أنظمة تشغيل الهواتف فهي: “أندرويد – iOS”. لهواتف أبل.

كما يهدف إلى التعرف على أهم مبادئ أجهزة التشغيل الحالية، بما في ذلك عمليات الإدخال والإخراج، وكيفية إدارة الذاكرة، والوصول إلى المعالج، والتحكم في الأذونات.

10- مبادئ الشبكات

شكل من أساسيات علم الحاسوب في العصر الحديث، حيث يعد من أبرز سمات العصر الحالي، كما ساهم في تحقيق العديد من الفوائد التي لا تعد ولا تحصى.

يتم مراجعة بروتوكولات الاتصال بالإضافة إلى بعض المفاهيم الهامة: جهاز التوجيه – الخوادم – العملاء – نظير إلى نظير.

11- هندسة الحاسوب

يُعرف هذا الموضوع بهندسة الحاسوب، وهو يركز على دراسة التفاصيل الدقيقة جداً المتعلقة بالمكونات المادية للحاسوب، وطريقة تواصلها مع بعضها البعض، ويهتم هذا الموضوع بالتعرف على البنية الداخلية.

تخصصات علوم الحاسوب

ومن أجل التعرف على أساسيات علوم الحاسوب، سنتطرق إلى التخصصات التي يمكن الحصول عليها من خلال دراسة الأساسيات المذكورة أعلاه، وهي:

1- البرمجة وهندسة البرمجيات

يهتم هذا التخصص أكثر بتطوير تطبيقات سطح المكتب والهاتف المحمول، وهي الاستخدامات الأكثر شيوعًا، ولكن هناك أيضًا عدد من العمليات الأخرى التي يهتم بها، بما في ذلك:

• برمجة الأنظمة المالية والاقتصادية التي يقوم عليها العالم فيما يتعلق باقتصاد الدول والبنوك.
• تهتم برعاية الشركات العملاقة التي تعتمد على الأنظمة البرمجية القديمة، والتي لم تطور تقنياتها لعدة عوامل.
• يدير الخوادم وأدوات إدارة العمليات الأخرى.

2- الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي

يركز هذا العصر على تقنيات الذكاء الاصطناعي، والتي تحتاج إلى العلوم المعنية بها نظراً لتزايد وشدة الحاجة إليها. ويمكن تمييز أن الذكاء الاصطناعي يهتم بكل ما يتعلق بالذكاء، بينما التعلم الآلي هو مجال فرعي يهتم بالآلات وهياكلها والبيانات المتعلقة بها، واتخاذ القرارات المطلوبة منها.

3- هندسة الشبكات

قد يظن البعض أن هذا التخصص معني بالشبكات المشتركة، لكنه مسؤول أيضًا عن الشبكات الأكثر تعقيدًا. كما تهتم بالبنية التحتية وطريقة ربط الدول من خلالها، وتحديد أنماط الشبكات البديلة، بما في ذلك شبكة نظير إلى نظير.

ويهدف إلى معرفة كيفية عمل التطبيقات المفيدة من خلاله، والتي تركز على الحياة الواقعية وتتطرق أيضًا إلى الشبكات الخلوية، وتتعلق بالسيارات والمركبات المختلفة.

4- الرسومات

مجال واسع للتنمية، والذي يشمل العديد من…