Ինֆորմատիկա

Ինֆորմատիկան ուսումնասիրում է ինֆորմացիայի և հաշվարկման տեսական հիմունքները, և քոմփյութերային համակարգերում նրանց իրականացման և գործածման կիրառական միջոցները։ Ինֆորմատիկայի տիրույթի մեջ են մտնում ինչպես տեսական (ալգորիթմերի անալիզ, հաշվարկման բարդության տեսություն, ավտոմատների տեսություն), այնպես էլ կիրառական գիտական ճյուղեր (կենսաինֆորմատիկա, օպերացիոն համակարգեր, համակարգչային ցանցեր, տվյալների բազաներ, տեղեկատվության անվտանգություն, շարժական սարքեր)։

Ինֆորմատիկան ընդարձակ գիտություն է, հետևապես չի սահմանափակվում էլեկտրոնային հաշվիչ մեքենաների ուսումնասիրմամբ։ Նիդերլանդացի գիտնական Էդսգեր Դեիկստրան ասել է՝ «Ինֆորմատիկան այնքանով է գիտություն համակարգիչների մասին, որքանով աստղագիտությունը՝ հեռադիտակի»։ Հասարակության մեջ, ինչպես նաև դպրոցներում, շփոթում են ինֆորմատիկան բազմաթիվ պատրաստական դասընթացների հետ։

Ինֆորմատիկա» անունն առաջին անգամ օգտագործել է գերմանացի գիտնական Կարլ Շտեինբուքը 1957 թվականին։ Ինֆորմատիկայի առաջին ֆակուլտետը ստեղծվել է 1962 թվականի հոկտեմբերին՝ Փրդյուի համալսարանում։

Մինչև 1920-ականները, համակարգիչ անվանում էին մարդկանց, հիմնականում՝ կանանց, որոնք սովորաբար աշխատում էին ֆիզիկոսի ղեկավարության տակ և կատարում էին մաթեմատիկական հաշվարկներ։ Նրանց կատարած հաշվարկումներն առանձնահատուկ գյուտարարություն կամ ներըմբռնում չէր պահանջում, հետևաբար, 1920-ականներին ստեղծվեցին առաջին հաշվիչ մեքենաները։

Այս մեքենաների մի մասը, որն աշխատում էր շարունակական արժեքների հետ, հայտնի դարձավ որպես անալոգային հաշվիչ մեքենա։ Իրենց առջև դրված խնդիրների լուծման համար այս մեքենաներն օգտագործում են շարունակական ֆիզիկական երևույթների (էլեկտրական, մեխանիկական, հիդրավլիկ) քանակություններ։ Ի տարբերություն անալոգային սարքերի, թվային մեքենան լոգիկական սարք է և սահմանափակված չէ վերոհիշյալ ֆիզիկական երևույթների հատկություններով, հետևաբար կարող է կատարել ամեն տեսակի «զուտ մեխանիկական» աշխատանք։ Առաջին այսպիսի լոգիկական մեքենա ստեղծել է ինֆորմատիկայի հայր՝ Ալան Թյուրինգը, որին այսօր անվանում են Թյուրինգի մեքենա։

Ժամանակակից համակարգիչը, որը մինչև ավելի արագ հիշողության սարքերի հնարումը օգտագործում էր տարբերության շարժիչներ, պատկանում է հաշվիչ մեքենաների թվային դասին, հետևաբար Թյուրինգի մեքենայի կատարելագործված տարբերակ է։

Պատմություն 

«Ինֆորմատիկա» անունն առաջին անգամ օգտագործել է գերմանացի գիտնական Կարլ Շտեինբուքը 1957 թվականին։ Ինֆորմատիկայի առաջին ֆակուլտետը ստեղծվել է 1962 թվականի հոկտեմբերին՝ Փրդյուի համալսարանում։

Անգլերեն «քոմփյութեր»  բառով, մինչև 1920-ականները, անվանում էին մարդկանց, հիմնականում՝ կանանց, որոնք սովորաբար աշխատում էին ֆիզիկոսի ղեկավարության տակ և կատարում էին մաթեմատիկական հաշվարկներ։ Նրանց կատարած հաշվարկումներն առանձնահատուկ գյուտարարություն կամ ներըմբռնում չէր պահանջում, հետևաբար, 1920-ականներին ստեղծվեցին առաջին հաշվիչ մեքենաները։

Այս մեքենաների մի մասը, որն աշխատում էր շարունակական արժեքների հետ, հայտնի դարձավ որպես անալոգային հաշվիչ մեքենա։ Իրենց առջև դրված խնդիրների լուծման համար այս մեքենաներն օգտագործում են շարունակական ֆիզիկական երևույթների (էլեկտրական, մեխանիկական, հիդրավլիկ) քանակություններ։ Ի տարբերություն անալոգային սարքերի, թվային մեքենան տրամաբանական սարք է և սահմանափակված չէ վերոհիշյալ ֆիզիկական երևույթների հատկություններով, հետևաբար կարող է կատարել ամեն տեսակի «զուտ մեխանիկական» աշխատանք։ Առաջին այսպիսի տրամաբանական մեքենա ստեղծել է ինֆորմատիկայի հայր՝ Ալան Թյուրինգը, որն այսօր անվանում են Թյուրինգի մեքենա։

Ժամանակակից համակարգիչը, որը մինչև ավելի արագ հիշողության սարքերի հնարումը օգտագործում էր տարբերության շարժիչներ, պատկանում է հաշվիչ մեքենաների թվային դասին, հետևաբար Թյուրինգի մեքենայի կատարելագործված տարբերակ է։

Ինֆորմատիկայի բաժինները

Տեսական ինֆորմատիկա 
 Մաթեմատիկական տրամաբանությունը մաթեմատիկական գիտություն է, կապված ինֆորմատիկայի և փիլիսոփայական տրամաբանության հետ։
 Ավտոմատների տեսությունն ուսումնասիրում է աբստրակտ մեքենաների կառուցվածքը և գործունեությունը։
 Թվերի տեսությունը տեսական մաթեմատիկայի ճյուղ է։ Ուսումնասիրում է թվերի, հատկապես ամբողջական թվերի, հատկանիշները և մեծաքանակ խնդիրները, որոնք առաջանում են նրանց ուսումնասիրման հետևանքով։
 Կատեգորիաների տեսությունը Մաթեմատիկաի ճյուղ է, որն ուսումնասիրում է մաթեմատիկական կառուցվածքները և նրանց հարաբերությունները։
 Հաշվարկական երկրաչափությունն ուսումնասիրում է այն ալգորիթմները որոնք կարող են ներկայացվել երկրաչափության միջոցով։
 Քվանտային հաշվարկման տեսությունը զբաղվում է քվանտային համակարգիչների ուսումնասիրմամբ։
 Հաշվարկման տեսությունն ինֆորմատիկայի և մաթեմատիկայի բաժին է, որը զբաղվում է շատ կարևոր սկզբունքային հարցով՝ ինչը և ինչքան էֆեկտիվորեն կարելի է հաշվարկել։
 Հաշվարկելիության տեսությունն պարզում է, որ խնդիրներն են հաշվարկելիորեն լուծելի։
 Հաշվարկման բարդության տեսությունն ուսումնասիրում է խնդիրներ, որոնք կապված են ալգորիթմներին անհրաժեշտ ռեսուրսների հետ։ Ալգորիթմների անալիզը հաշվարկման բարդության տեսության ծյուղ է։

Տեսական ինֆորմատիկայի տիրույթին են պատկանում նաև Գրաֆների տեսությունը և Տիպերի տեսություն։

Ալգորիթմներ և տվյալների կառուցվածքներ 
 Ալգորիթմներ
 Ալգորիթմների անալիզն ուսումնասիրում է ալգորիթմները, և նրանց իրագորձման համար անհրաժեշտ ռեսուրսների քանակը պարզելու համար։
 Տվյալների կառուցվածքները համակարգչում տվյալների կազմակերպման և պահեստավորման որոշակի ձևեր են։

Ծրագրավորում 
 կազմարկիչներն անհրաժեշտ են բարձր մակարդակի ծրագրավորման լեզուները մեքենայական լեզվի թարգմանելու համար։
 Ծրագրավորման լեզուներ

Համակարգչի կառուցվածք 
 Թվային լոգիկան ընդամենը Բուլեան հանրահաշվի համակարգչում ներկայացման ձև է։
 Միկրոկառուցվածքը պրոցեսորում հրահանգների ցանկի կառուցվածքի իրագործման որոշակի ձեվն է։
 Բազմամշակւոմը մեկ համակարգչում երկու կամ ավելի Գլխավոր մշակման միավորների օգտագործումն է։

Թվային և սիմվոլիկ հաշվարկում 
 Կենսաինֆորմատիկան ինֆորմատիկայի կիրառումն է մոլեկուլային կենսաբանության ասպարեզում։
 Իմացական գիտությունն ուսումնասիրում է մտավոր ունակությունը։
 Հաշվարկական քիմիան քիմիաի բաժին է որն օգտագործում է համակարգիչներ քիմիական խնդիրների լուծման համար։
 Հաշվարկական ֆիզիկան թվային ալգորիթմների ուսումնասիրումն ու գործածումն է ֆիզիկական խնդիրների լուծման համար։
 Թվային անալիզն ուսումնասիրում է ալգորիթմներ՝շարունակական մաթեմատիկայի խնդիրների լուծման համար։
 Սիմվոլիկ մաթեմատիկա
 Հաշվարկական նյարդագիտություն

Կիրառական ինֆորմատիկա 
 Օպերացիոն համակարգը ինտերֆեյս է սարքակազմի և գործածող միջև։
 Համակարգչային ցանցեր
 Համակարգչային գրաֆիկա
 Համակարգչային տեսողություն
 Տվյալների բազաներ
 Համակարգչային անվտանգությունը Տեղեկատվական անվտանգության ճյուղ է, որն առնչվում է համակարգիչների և համակարգչային ցանցերի հետ։
 Արհեստական բանականություն
 Կիբեռնետիկա
 Մարդ-համակարգիչ փոխազդեցություն

Աղբյուրներ