هندسة الحاسوب

التاريخ

بدأت هندسة الحاسب في عام 1939، وذلك عندما بدأ جون أتاناسوف وكليفورد بيري في تطوير أول حاسوب رقمي إلكتروني في العالم، مُعتمدين على الفيزياء والرياضيات والهندسة الكهربائية. كان جون أتاناسوف مدرسًا للفيزياء والرياضيات في جامعة ولاية آيوا، أما كليفورد بيري كان خريجًا سابقًا في الهندسة الكهربائية والفيزياء. قاما معًا بإنشاء الحاسوب حاسوب أتاناسوف-بيري، والمعروف أيضًا باسم (ABC)، والذي استغرق 5 سنوات لإكمال العمل فيه. في حين تم تفكيك حاسوب ABC الأصلي والتخلص منه في الأربعينات من القرن العشرين، تم تكريم المُخترعين، وتم عمل نسخة طبق الأصل من ABC في عام 1997، حيث استلزم الأمر فريقًا من الباحثين والمهندسين ومدة 4 سنوات وحوالي 350،000 دولارًا لبنائه.

تاريخ تعليم هندسة الحاسب

تم إنشاء أول برنامج للحصول على درجة هندسة الحاسب في الولايات المتحدة عام 1971 في جامعة كيس وسترن ريسرف في كليفلاند، أوهايو. اعتبارًا من عام 2015، أصبح هناك 250 برنامج هندسة حاسب معتمدة من الأكاديمية للهندسة والتكنولوجيا في الولايات المتحدة. في أوروبا، يتم اعتماد كليات هندسة الحاسب بواسطة مجموعة متنوعة من الوكالات كجزءٍ من الشبكة الأوروبية لضمان جودة التعليم المعلوماتي (EQANIE). نظرًا لزيادة متطلبات العمل للمهندسين الذين يستطيعون في الوقت نفسه تصميم الأجهزة والبرمجيات والبرامج الثابتة وإدارة جميع أشكال أنظمة الحاسوب المستخدمة في الصناعة، تُقدم بعض مؤسسات التعليم العالي في جميع أنحاء العالم درجة البكالوريوس التي تسمى عمومًا هندسة الحاسب، وتشمل برامج هندسة الحاسب والهندسة الإلكترونيات  والتي تتضمن تصميم الدوائر التناظرية والرقمية. كما هو الحال في معظم التخصصات الهندسية، فإن وجود معرفة سليمة بالرياضيات والعلوم أمرٌ ضروري لمهندسي الحاسوب.

التعليم

يشار إلى هندسة الحاسب باسم هندسة وعلوم الحاسب في بعض الجامعات. تتطلب معظم وظائف هندسة الحاسب على مستوى المبتدئين على الأقل درجة البكالوريوس في هندسة الحاسب (أو هندسة وعلوم الحاسب). عادةً يجب على الشخص أن يتعلم مجموعةً من الرياضيات مثل حساب التفاضل والتكامل، والجبر وحساب المثلثات وبعض دروس علم الحاسوب. في بعض الأحيان يتم قبول أصحاب الدرجة الجامعية في هندسة الإلكترونيات، وذلك بسبب التشابه بين الحقلين. نظرًا لأن مهندسي الأجهزة يعملون عادةً مع أنظمة برامج الحاسوب، فمن الضروري وجود خلفية قوية في برمجة الحاسوب. وفقًا لمكتب إحصاءات العمل (BLS) فإنَّ "هندسة الحاسوب الرئيسية هي مماثلة للهندسة الكهربائية ولكن مع إضافة بعض دورات علوم الحاسوب إلى المناهج". تتطلب بعض الشركات الكبيرة أو الوظائف المتخصصة درجة الماجستير.
من المهم أيضًا لمهندسي الحاسوب مواكبة التطورات السريعة في التقنية. لذلك، يستمر الكثير منهم في التعلم طوال حياتهم المهنية. هذا يمكن أن يكون مفيدًا، خاصة عندما يتعلق الأمر بتعلم مهارات جديدة أو تحسين المهارات الموجودة. على سبيل المثال، نظرًا لأن التكلفة النسبية لإصلاح خطأ ما تزيد من طولها في دورة تطوير البرامج، يمكن أن يكون هناك توفير كبير في التكاليف وذلك يُعزى إلى تطوير واختبار كود الجودة في أقرب وقت ممكن في العملية، وخاصةً قبل الإطلاق.

التطبيق والعمل

يوجد تخصصان رئيسيان في هندسة الحاسب: العتاد الصلب (المكونات المادية) والبرمجيات.

هندسة المكونات المادية للحاسوب

وفقًا لـBLS، والمستقبل الوظيفي لمهندسي أجهزة الحاسب، كان النمو المتوقع للعشر سنوات من عام 2014 إلى عام 2024 لهندسة المكونات المادية للحاسوب يقدر بـ 3٪ وكان هناك إجمالي 77،700 وظيفة في نفس العام. ("أبطأ من المتوسط" مقارنة بالمهن الأخرى)"، وانخفضت من 7٪ لتقديرات BLS من عام 2012 إلى عام 2022 وأكثر من 9٪ في تقدير BLS لعام 2010 إلى 2020 ". الآن المكونات المادية للحاسوب مساوية إلى حد ما للهندسة الإلكترونية وهندسة الكمبيوتر (ECE) وقسمت إلى العديد من الفئات الفرعية، وأهمها تصميم النظام المضمّن.

هندسة برمجيات الحاسوب

وفقًا لمكتب الولايات المتحدة لإحصاءات العمل (BLS)، يُتوقع أن يكون مهندسو برمجيات التطبيقات الحاسوبية ومهندسي برمجيات أنظمة الحاسوب من بين المهن المتنامية الأسرع من المتوسط. "كان النمو المتوقع لعشر سنوات اعتبارًا من عام 2014 لهندسة برمجيات الحاسوب 17٪، وكان هناك ما مجموعه 111,400 وظيفة في نفس العام.
هذا الانخفاض من 2012 إلى 2022 تقدير إحصاءات العمل (BLS) 22 ٪ لمطوري البرمجيات.ومزيد من التراجع عن تقديرات 30٪ 2010 إلى 2020 BLS.  بالإضافة إلى ذلك، تضيف المخاوف المتزايدة من الأمن السيبراني إلى وضع هندسة برمجيات الحاسوب بأنه أعلى من معدل الزيادة في جميع المجالات. ومع ذلك، سيتم الاستعانة بمصادر خارجية للعمل في بلدان أجنبية. ونتيجة لذلك، لن يكون نمو الوظائف بالسرعة التي كانت عليه خلال العقد الماضي، حيث أن الوظائف التي كانت ستذهب إلى مهندسي برمجيات الحاسوب في الولايات المتحدة سوف تذهب بدلاً من ذلك إلى مهندسي هندسة برمجيات الحاسوب في دول مثل الهند.
بالإضافة إلى ذلك، فإن برنامج BLS في توقعات المبرمجين، 2014-2024 له −8٪ (وهو انخفاض بكلماتهم) بالنسبة لأولئك الذين يقومون ببرمجة أجهزة الحاسب (أي الأنظمة المضمنة) الذين ليسوا من مطوري تطبيقات الحاسب.

التخصصات

هناك العديد من المجالات المتخصصة في مجال هندسة الحاسب.