Ciencias da computación

As ciencias da computación ou ciencias computacionais son aquelas que abarcan as bases teóricas da información e a computación, así como a súa aplicación en sistemas computacionais. O corpo do coñecemento das ciencias da computación é frecuentemente descrito como o estudo sistemático dos procesos algorítmicos que describen e transforman información: a súa teoría, análise, deseño, eficiencia, posta en funcionamento e aplicación.
É o estudo sistemático da factibilidade, estrutura, expresión e mecanización de procedementos metódicos (ou algoritmos) que subxacen na adquisición, representación, procesamento, almacenamento, comunicación e acceso á información se dita información está codificada en forma de bits nunha memoria de computadora ou especificada nunha estrutura de xenes e proteínas nunha célula biolóxica.
Existen diversos campos ou disciplinas dentro das ciencias da computación ou ciencias computacionais; algúns resaltan os resultados específicos do cómputo (como os gráficos por computadora), mentres que outros (como a teoría da complexidade computacional) relaciónanse con propiedades dos algoritmos usados ao realizar cómputo e outros enfocanse nos problemas que requiren a posta en funcionamento de sistemas computacionais. Por exemplo, os estudos da teoría de linguaxes de programación describen un cómputo, mentres que a programación de computadoras aplica linguaxes de programación específicos para desenvolver unha solución a un problema computacional específico. Un científico da computación ou computólogo especialízase en teoría da computación e no deseño e posta en funcionamento de sistemas de computacionais.
Segundo Peter J. Denning, a cuestión fundamental en que se basea a ciencia da computación é: «Que pode ser (eficientemente) automatizado? ». Historia
A historia da ciencia da computación antecede á invención do computador dixital moderno. Antes da década de 1920, o termo computador referíase a un ser humano que realizaba cálculos. Os primeiros cementos do que se convertería en ciencias da computación son anteriores á invención da computadora dixital moderna. Tratábase de máquinas para o cálculo das tarefas numéricas fixas, como os ábacos que existiron desde a antigüidade, axudando en cálculos tales como a multiplicación e a división. Ademais, os algoritmos para realizar cálculos existiron desde a antigüidade, ata antes de que se creasen equipos de computación sofisticados. Os antigos sánscritos tratadistas Shulba Sutras, ou "Regras da cordo", é un libro de algoritmos escritos en 800 a. C. para a construción de obxectos geométricos como altares utilizando unha clavixa e corda, un precursor cedo do campo moderno da xeometría computacional.
Blaise Pascal deseñou e construio a primeira calculadora mecánica de traballo, a Pascalina, en 1642. En 1673 Gottfried Leibniz creou unha calculadora mecánica dixital, chamada 'Stepped Reckoner'. El pode ser considerado o primeiro computólogo e teórico da información, entre outras razóns, porque foi o primeiro en documentar o sistema numérico binario. En 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar lanzou a calculadora mecánica industrial cando lanzou o seu aritmómetro simplificado, que foi a primeira máquina de calcular o suficientemente forte e o suficientemente confiable para ser usada a diario nunha contorna industrial. Charles Babbage iniciou o deseño da primeira calculadora automática mecánica, a súa máquina diferencial, en 1822, que finalmente deulle a idea da primeira calculadora mecánica programable, a súa máquina analítica. El comezou a desenvolver esta máquina en 1834 e "en menos de dous anos esbozara moitas das características máis destacadas das computadoras modernas. Un paso fundamental foi a adopción dun sistema de tarxetas perforadas derivado do tear de Jacquard" facenddo infinitamente programable. En 1843, durante a tradución dun artigo francés sobre a máquina analítica, Ada Lovelace escribiu, nunha das moitas notas que inclúe o artigo, un algoritmo para calcular os números de Bernoulli, que é considerado como o primeiro programa de ordenador. Ao rededor de 1885, Herman Hollerith inventou a máquina tabuladora, que usaba tarxetas perforadas para procesar información estatística; finalmente, a súa compañía converteuse en parte de IBM. En 1937, cen anos despois do soño imposible de Babbage, Howard H. Aiken foi convencido por IBM, que estaba facendo todo tipo de equipos de tarxetas perforadas e que tamén estaba no negocio das calculadoras, para desenvolver a súa calculadora programable xigante, o ASCC/Harvard Mark I, baseada na máquina analítica de Babbage, que á súa vez utiliza as tarxetas perforadas e unha unidade central de cálculo. Cando se terminou de construír a máquina, algunhas persoas o aclamaron como "o soño de Babbage feito realidade".
Durante a década de 1940, conforme se desenvolvían novas e máis poderosas máquinas para computar, o termo computador comezouse a utilizar para referirse ás máquinas e xa non os seus antecesores humanos. Cando se fixo evidente que as computadoras non soamente poderían utilizarse para realizar cálculos matemáticos, o campo das ciencias da computación ampliouse para estudar informática en xeral. As ciencias da computación empezaron a establecerse como unha disciplina académica distinta das demais na década de 1950 e principios de 1960. Entón xurdiu o primeiro programa de grao universitario do mundo, o Cambridge Diploma in Computer Science, iniciouse na Universidade de Cambridge no Cambridge Computer Lab (departamento de ciencias da computación) en 1953. O primeiro programa de grao universitario en ciencias da computación nos Estados Unidos formouse na Universidade de Purdue en 1962. Desde que se dispón de ordenadores prácticos, moitas aplicacións das ciencias da computación converteronse en diferentes áreas de estudo nos seus propios termos.
Aínda que inicialmente moitos creron que era imposible que as computadoras en si mesmas poderían constituír en realidade un campo científico de estudo, a finais dos anos cincuenta foise volvendo gradualmente aceptada entre a poboación maiormente académica. É a marca IBM, que a día de hoxe é moi coñecida, a que formou parte da revolución das ciencias da computación durante este tempo. IBM (abreviación de International Business Machines) lanzou o IBM 704 e máis tarde as computadoras de IBM 709 que foron amplamente utilizadas durante o período de exploración deste tipo de dispositivos. "Con todo, o traballo coas IBM [computadoras] foi frustrante. .. se se perdeses tan soo unha letra nunha instrución, o programa chocaría, e vostede tería que empezar todo o proceso outra vez". Durante a finais de 1950, a disciplinas das ciencias da computación estaban nas súas etapas de desenvolvemento máis primordiais, e tales cuestións eran comúns.
A disciplina científica das ciencias da computación nace a principios de 1940 coa confluencia da teoría de algoritmos, lóxica matemática e a invención do programa almacenado nunha computadora electrónica. Exemplos disto son os traballos de Alan Turing, Alonzo Church e Kurt Gödel en 1930 acerca dos algoritmos e o seu traballo en sistemas de regras (véxase Cálculo lambda, Máquina de Turing e Problemas Indecidibles), os algoritmos creados por Augusta Ada sesenta anos antes, a computadora analóxica construída por Vannevar Bush en 1920 e as computadoras eléctricas construídas por Howard H. Aiken e Konrad Zuse en 1930. Os escritos de John von Neumann deron unha profundidade intelectual considerable a esta disciplina emerxente a mediados da década de 1940.
En 1960, había suficientemente corpo de coñecemento que ameritaba a creación de departamentos académicos e programas de grao universitario para esta disciplina. IBM é recoñecida como a marca que formou parte da revolución das ciencias da computación durante ese tempo. IBM (abreviación de International Business Machines) lanzou a IBM 704 e máis tarde a IBM 709 computadoras, que foron amplamente utilizadas durante o período de exploración deste tipo de dispositivos. "Con todo, o traballo coa IBM [equipo] era frustrante. .. se te equivocas nunha letra dalgunha instrución, o programa arruinaríase, e teríase que empezar todo o proceso outra vez". Durante a década de 1950, a disciplina das ciencias da computación estaba na súa etapa de desenvolvemento, e estes problemas eran algo común.
O tempo deu melloras significativas na capacidade de uso e a eficacia da tecnoloxía da computación. A sociedade moderna presenciou un cambio significativo nos usuarios da tecnoloxía da computación, de ser utilizada unicamente por expertos, profesionais e científicos, a unha base de usuarios que é case omnipresente á teoría coa cal se desenvolveu e funciona este tipo de tecnoloxía. Inicialmente, as computadoras eran bastante custosas, e era necesario un certo grao de axuda humana para o uso eficiente - en parte de operadores de computadoras profesionais. Co tempo o uso de equipos fíxose máis xeneralizado e alcanzable e necesitábase menos asistencia humana no uso común destes aparellos.
Maiores logros
A pesar do seu curto tempo de ser unha disciplina científica formal, as ciencias da computación fixeron un gran número de contribucións importantes á ciencia e a sociedade –de feito, xunto coa electrónica, é unha ciencia fundacional da época actual da historia humana chamada Era da información e a Revolución da Información, visto como o terceiro gran salto no progreso tecnolóxico humano despois da Revolución Industrial (1750-1850) e a revolución neolítica (8000-5000 a. C. ).