ndirme, tahmini görevler ve otomasyon uygulamalarında gittikçe başarılı olmuştur.

Bilgisayar mimarisi veya dijital bilgisayar organizasyonu, bir bilgisayar sisteminin kavramsal tasarımı ve temel operasyonel yapısıdır.Büyük ölçüde merkezi işlem biriminin(CPU) dahili olarak nasıl çalıştığına ve hafızadaki adreslere erişim sistemine odaklanmaktadır. Bu çalışma alanı; işlevsellik, performans ve maliyet hedeflerini karşılayan bilgisayarlar oluşturmak için donanım bileşenlerini seçip entegrasyon çalışmaları yürüten bilgisayar mühendisliği ve elektrik mühendisliği disiplinlerini sık sık içerir.

Bilgisayar performans analizi; çıktıları iyileştirme, yanıt süresini kontrol etme, kaynakları verimli bir şekilde kullanma, tıkanıklığı ortadan kaldırma ve yoğun yüklenmelerde sistem performansı tahmin etme gibi genel hedefleri olan ve bunları iyileştirme çalışmaları yürütülen alandır.

Bilgisayar grafikleri, dijital görsel içeriğin incelenmesi ve görüntü verisinin sentezi ve manipülasyonu ile ilgilidir. Bu çalışmalar, bilgisayar bilimi, görüntü işleme ve hesaplama geometrisi de dahil olmak üzere bilgisayar bilimlerindeki diğer alanlarla da bağlantılıdır ve özel efektler ile video oyunları alanlarında yoğun bir şekilde uygulanmaktadır.

Bilgisayar güvenliğinin amacı; sistemin, amaçlanan kullanıcılar için erişilebilirliğini ve kullanılabilirliğini korurken, yetkisiz erişim, bozulma veya harici modifikasyona karşı bilgilerin korunmasını içeren bir bilgisayar teknolojisi dalıdır. Kriptografi gizleme (şifreleme) ve dolayısıyla şifre kırma (ya da şifre çözme) bilgisinin uygulanması ve incelenmesidir. Modern şifreleme, büyük oranda bilgisayar bilimi ile ilgilidir, çünkü birçok şifreleme ve şifre çözme algoritmaları hesaplama karmaşıklığı alanına dayalıdır.

Hesaplamalı bilim (veya bilimsel hesaplama), matematiksel modellemeler ve niceliğe dayalı analiz teknikleri oluşturmak ve bilimsel problemleri analiz etmek ve çözümlemek için bilgisayarı araç olarak kullanan bir çalışma alanıdır. Pratikte, bilgisayar simülasyonunun ve diğer hesaplama biçimlerinin, çeşitli bilim dallarındaki sorunlara uygulanması anlamına gelmektedir.
Bilgisayar bilimlerinin bu dalı, bilgisayarlar arasındaki ağları dünya çapında yönetmeyi ve problemleri aşmayı amaçlamaktadır.

Eşzamanlılık, birçok hesaplamanın aynı anda ve potansiyel olarak birbiriyle etkileşime girdiği sistemlerin bir özelliğidir. Petri ağları, süreç hesapları ve Paralel Rastgele Erişim Makinesi modeli de dahil olmak üzere genel eşzamanlı hesaplama için bir takım matematiksel modeller geliştirilmiştir. Dağıtılmış bir sistem eşzamanlılık fikrini bir ağ üzerinden bağlanan birden fazla bilgisayara genişletir. Aynı dağıtılan sistem içindeki bilgisayarlar kendi özel belleğine sahiptir ve ortak bir amaç edinmek için bilgi kendi aralarında sıklıkla değiştirilir.

Veritabanı, büyük miktardaki veriyi kolayca organize etmek, depolamak ve transfer etmek için tasarlanmıştır. Sayısal veritabanları, veritabanı modelleri ve sorgu dilleri aracılığıyla veri saklamak, oluşturmak, korumak ve aramak için veritabanı yönetim sistemleri sıklıkla kullanılmaktadır.Özellikle finans, emniyet ve kamusal alanlarda kullanımı yaygındır.

Yazılım mühendisliği, yüksek kalitede, ekonomik, bakıma açık ve hızlı geliştirmeyi sağlamak için yazılım tasarlama, uygulama ve değiştirme çalışmasıdır. Yazılım tasarımına sistematik ve bilimsel yaklaşım, mühendislik çalışmalarının yazılıma uygulanmasıyla mümkün hale gelmektedir. Yazılım mühendisliği, yazılımın organizasyonu ve analizi ile ilgilenmektedir-sadece yeni yazılımların oluşturulması veya üretimi ile değil, dahili bakım ve düzenleme ile de ilgilenmektedir.Her iki bilgisayar uygulamaları yazılım mühendisi ve bilgisayar sistemleri yazılım mühendisi, 2008-2018 yılları arasında en hızlı büyüyen meslekler arasında yer alması bekleniyor.

Hesaplama filozofu Bill Rapaport "Great Insights of Computer Science" adlı eserinde bilgisayar bilimlerinde büyük yaklaşımların üçünü kaydetti:

Gottfried Wilhelm Leibniz, George Boole, Alan Turing, Claude Shannon ve Samuel Morse'ın bilgisayar bilimlerine bakış açısı:

"Bilgisayarın "herhangi bir şeyi" temsil etmek için kullanması gereken iki nesne var."

"Hesaplanabilir bir problemle ilgili tüm bilgiler sadece 0 ve 1 (veya "açma / kapama", "mıknatıslanmış / mıknatıssız","yüksek gerilim / düşük gerilim" vb.) gibi kolayca ayırt edilebilir iki durum arasında geçiş yapabilen diğer dengeli çiftler kullanılarak temsil edilebilir."

Ayrıca bkz: Dijital fizik

Alan Turing'in anlayışı: "Bir bilgisayarın "herhangi bir şey" yapmak için gerçekleştirmesi gereken yalnızca beş eylem var."

"Her algoritma, yalnızca beş temel talimattan oluşan bir bilgisayar için bir dilde ifade edilebilir:"

"Bir yerden sola hareket et;"

"Sağa herhangi bir yere git;"

"Geçerli konumda sembolü oku;"

"Geçerli konumda 0 yazdır;"

"Geçerli konumda 1 yazdır."

Ayrıca bkz: Turing makinesi

Corrado Böhm ve Giuseppe Jacopini'nin yaklaşımı:

Bir bilgisayarın "herhangi bir şey" yapabilmesi için gereken bu eylemleri (daha karmaşık olana doğru) birleştirmenin üç yolu vardır.

Özetle herhangi bir temel talimat kümesini daha karmaşık olacak biçimde birleştirmek için yalnızca üç kural gereklidir:

"Sıralama: önce şunu yapın, sonra bunu yapın;"

"Seçim: Böyle bir durumda bunu yapın,daha sonraki durumda bunu yapın,bu durumlardan birisi değilse bunu yapın;"

"Tekrarlama: Şöyle bir durumda şu şartlar sağlanıyor iken durumu tekrarla ve bu esnada şu işlemleri sırasıyla gerçekleştir."

Konferanslar bilgisayar bilimi araştırmaları için çok önemli olaylardır. Bu konferanslarda, kamu ve özel sektörde araştırmacılar yeni çalışmalarını sunmakta ve bir araya gelmektedirler. Diğer birçok akademik alanın aksine, bilgisayar bilimlerinde, konferans bildirilerinin prestijleri dergi yayınlarından daha yüksektir.

Bunun için önerilen bir açıklamada; bilgisayar bilimleri dalının, diğer dallara nispeten hızlı bir şekilde geliştirilmesini, sonuçların hızlı bir şekilde incelenmesini ve dağılımını gerektirmesidir.

Bu nitelikteki çalışmalar ise dergilerden ziyade konferanslar tarafından daha iyi ele alınmaktadır ve bu sayede verimlilik artmakta,kitlelere daha etkin ulaşılabilmekte ve yapılan işlerin performansı artmaktadır.

Bilgisayar bilimi nispeten yeni bir alan olduğundan, okullarda ve üniversitelerde diğer akademik alanlar kadar yaygın şekilde öğretilmemektedir.Örneğin, 2014 yılında Code.org, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki liselerin yalnızca yüzde 10'unun bilgisayar bilimi eğitimi verdiğini tahmin ediyordu. Computing Machinery (ACM) ve Bilgisayar Bilimi Öğretmenleri Derneği (CSTA) tarafından düzenlenen 2010 raporunda, 50 eyaletten sadece 14'ünün lise bilgisayar bilimi için önemli eğitim standartlarını benimsediği ortaya çıktı. Bununla birlikte, bilgisayar bilimleri eğitimi her yıl artan bir şekilde büyümektedir. İsrail, Yeni Zelanda ve Güney Kore gibi bazı ülkeler halihazırda ulusal orta öğretim müfredatlarında bilgisayar bilimine yer vermektedirler. Birçok ülke de bu gelişmeyi takip ederek müfredatlarını değiştirmektedir. Türkiye'de de bu yönde yapılan çalışmalar 2015 yılında bakanlık tarafından duyurulmuştur.

Çoğu ülkede, bilgisayar bilimleri eğitiminde önemli bir cinsiyet farkı vardır. Örneğin, ABD'de 2012'de bilgisayar bilimleri derecelerinin yaklaşık %20'si kadına verildi. Türkiye'de bu oranlar ise %10 ila %30 civarında değişmektedir.Bu cinsiyet arasındaki uçurum diğer Batı ülkelerinde de bulunmaktadır. Bununla birlikte, dünyanın bazı yerlerinde, bu cinsiyet dağılımı dengesizliği küçük veya yok denecek kadar azdır. 2011'de, Malezya'daki bilgisayar bilimleri derecelerinin yaklaşık yarısı kadına verildi. 2001 yılında kadınlar, Guyana'daki bilgisayar bilimleri mezunlarının %54.5'ini oluşturuyordu.




İyi sıralı

Matematikte, bir "S" kümesinin boş olmayan her altkümesi için, en küçük bir eleman tanımlayan tam sıralara, "S" kümesi üzerinde tanımlı bir iyi-sıra denir. İyi-sıralılık özelliğine sahip bir "S" kümesi iyi sıralı bir kümedir.

Örneğin doğal sayıların normal bir sırası iyi sıralıdır fakat ne tam sayıların ne de pozitif reel sayıların normal bir sırası iyi sıralı değildir.

İyi sıralı bir "S" kümesinde sonsuz olarak azalan bir zincir bulunamaz, yani "S" kümesinde her "i" için formula_1 olacak bir formula_2 dizisi bulunamaz. Seçim aksiyomu kullanılarak bu özelliğin iyi sıralılık ilkesine denk olduğu gösterilebilir. Ayrıca bu özellik Zorn Lemma'sına da denktir.

İyi sıralı bir kümede, mevcut olabilecek en büyük eleman dışındaki her "a" elemanının belirli bir ardılı bulunur: "a" elemanından daha büyük olan tüm elemanların altkümesinin en küçük elemanı.

Bununla birlikte her elemanın bir öncel elemanı olmak zorunda değil. Örneğin doğal sayılar kümesinin iki kopyasını ele alalım ve bu kopyaların, ikinci kopyadaki her elemanın ilk kopyadaki her elemandan daha büyük olacak şekilde sıralı olduğunu varsayalım. Her kopyada normak sıralılık seçilirse her iki küme iyi sıralı bir kümedir ve formula_3 şeklinde gösterilir. Burada her elemanın bir ardıl elemanı bulunmasına karşın (yani en büyük bir eleman olmamasına karşın) öncel elemanı olmayan iki eleman bulunur: Birinci kopyanın sıfır sayısı (bu kümenin en küçük elemanı) ve ikinci kopyanın sıfır sayısı (ilk kopyanın her elemanı bu sayıdan daha küçüktür fakat alt kümede en büyük eleman yoktur).

Bir küme iyi sıralı ise verili bir önermenin bu kümenin tüm elemanları için doğru olduğunu göstermek için, sonluötesi tümevarım tekniği kullanılabilir. (Tam tümevarım bu tekniğin özel bir durumudur.)
Seçim aksiyomuna denk olan iyi-sıralılık ilkesi her kümenin iyi sıralı bir küme yapılabileceğini ifade eder.




Bilişim

Bilişim, bilişim bilimi ya da bilgisayar bilimi, bilgi ve hesaplamanın kuramsal temellerini ve bunların bilgisayar sistemlerinde uygulanabilmeleri sağlayan pratik teknikleri araştıran bir yapısal bilim dalıdır. Bilişimciler ya da bilgisayar bilimcileri bilgi oluşturan, tanımlayan ve dönüştüren algoritmik süreçler icat edip, kompleks sistemleri tasarlamak ve mo