Языки программирования информатика: Тест Языки программирования по информатике онлайн

Тест Языки программирования по информатике онлайн

Сложность: знаток.Последний раз тест пройден 10 часов назад.

Перед прохождением теста рекомендуем прочитать:

1. Вопрос 1 из 5

   Язык ассемблера является:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 73% ответили правильно
   • 73% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Следующий вопросОтветить

2. Вопрос 2 из 5

   Какой из языков программирования является машинно-ориентированным?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 73% ответили правильно
   • 73% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

3. Вопрос 3 из 5

   Для преобразования мнемокода с языка ассемблера в машинный код и используется:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 65% ответили правильно
   • 65% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

4. Вопрос 4 из 5

   Язык программирования Фортран относится к классу:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 65% ответили правильно
   • 65% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

5. Вопрос 5 из 5

   Какой из языков не является объектно-ориентированным?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 51% ответили правильно
   • 51% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Рейтинг теста

Средняя оценка: 3.7. Всего получено оценок: 130.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать — пройдите тест.

Языки программирования

Язык программирования — искусственный (формальный) язык, предназначенный для записи программ для исполнителя (например, компьютера или станка с числовым управлением). Язык программирования задается своим описанием. Описание языка программирования — это документ, специфицирующий возможности алгоритмического языка. Обычно описание содержит:

· алфавит допустимых символов и служебных (ключевых) слов;

· синтаксические правила построения из алфавита допустимых конструкций языка;

· семантику, объясняющую смысл и назначение конструкций языка.

Языки программирования служат для представления решения задач в такой форме, чтобы они могли быть выполнены на ЭВМ.

Машинный язык, который состоит из команд процессора ЭВМ, также является языком программирования. Но алгоритмы, записанные на машинном языке, трудны для чтения даже программисту-разработчику, кроме того, работа с таким языком требует знания архитектуры конкретного компьютера, поэтому в программировании, как правило, используют языки более высокого уровня, чем машинные языки. Язык высокого уровня — это язык программирования, понятия и структура которого удобны для восприятия человеком и не зависят от конкретного компьютера, на котором будет выполняться программа.

Для того чтобы программу, записанную на языке программирования высокого уровня, можно было выполнить на компьютере, ее надо перевести на машинный язык. Программное средство, выполняющее эту функцию, называется транслятором.

Транслятор — это программа, которая считывает текст программы, написанной на одном языке, и транслирует (переводит) его в эквивалентный текст на другом языке (обычно на машинном языке). Трансляторы бывают двух основных видов: компиляторы и интерпретаторы.

Компилятор преобразует текст исходной программы в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывает его в исполняемый файл (exe-файл), который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит программу с языка высокого уровня на низкоуровневый язык.

Интерпретатор в результате трансляции выполняет операции, указанные в исходной программе. При этом программа остается на исходном языке и не может быть запущена на выполнение без интерпретатора.

Разделение на компилируемые и интерпретируемые языки является несколько условным. Так, для любого традиционно компилируемого языка, как, например, Pascal, можно написать интерпретатор, а для любого интерпретируемого языка можно создать компилятор, — например, язык Бейсик, изначально интерпретируемый, может компилироваться без каких бы то ни было ограничений.

Некоторые языки, например Java и C#, находятся между компилируемыми и интерпретируемыми. А именно, программа компилируется не в машинный язык, а в машинно-независимый код низкого уровня, байт-код. Далее байт-код выполняется виртуальной машиной. Для выполнения байт-кода обычно используется интерпретация. Подобный подход в некотором смысле позволяет использовать плюсы как интерпретаторов, так и компиляторов.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более двух с половиной тысяч языков программирования. Количество языков программирования постоянно растет, хотя этот процесс явно замедлился. Некоторыми языками пользуется только небольшое число программистов, другие становятся известны миллионам людей. Часть из них узкоспециализированны (предназначены для решения определенного класса задач), а часть — универсальны. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разных языков программирования.

Классификацию языков программирования можно вести по нескольким критериям: машинно-ориентированные (ассемблеры) и машинно-независимые, специализированные и универсальные.

К специализированным языкам можно отнести язык АРТ (Automatically Programmed Tools) — первый специализированный язык программирования для станков с числовым управлением. Язык был разработан группой американских специалистов в 1956–1959 гг. под руководством математика Дугласа Т. Росса. Язык СOBOL (Common Business–Oriented Language), созданный в США под руководством Грейс Мюррей Хоппер в 1959 г., ориентирован на обработку экономической информации. Математик Грейс Мюррей Хоппер возглавила проект по разработке СOBOL в чине капитана второго ранга, впоследствии она стана контр-адмиралом. Г.М. Хоппер называют “мамой и бабушкой” СOBOLа.

Грейс Мюррей Хоппер
(Grace Murray Hopper)

К специализированным языкам можно отнести и современные языки web-программирования Perl и PHP. Языки Рапира, Е-язык (Россия), SMR (Великобритания), LOGO (США) можно отнести к языкам, предназначенным для обучения программированию.

Самыми распространенными универсальными языками программирования сегодня являются C++, Delphi, Java, Pascal, Visual Basic, Python.

Но, рассматривая языки программирования как самостоятельный объект исследования, можно провести их классификацию по концепции построения языка.

Классификация языков программирования

Языки программирования можно разделить на два класса: процедурные и непроцедурные. Процедурные (императивные) языки — это языки операторного типа. Описание алгоритма на этом языке имеет вид последовательности операторов. Характерным для процедурного языка является наличие оператора присваивания (Basic, Pascal, С). Программа, написанная на императивном языке, очень похожа на приказы, выражаемые повелительным наклонением в естественных языках, то есть это последовательность команд, которые должен выполнить компьютер. Программируя в императивном стиле, программист должен объяснить компьютеру, как нужно решать задачу.

Непроцедурные (декларативные) языки — это языки, при использовании которых в программе в явном виде указывается, какими свойствами должен обладать результат, но не говорится, каким способом он должен быть получен. Непроцедурные языки делятся на две группы: функциональные и логические.

Декларативные языки программирования — это языки программирования высокого уровня, в которых операторы представляют собой объявления или высказывания в символьной логике. Типичным примером таких языков являются языки логического программирования (языки, основанные на системе правил и фактов). Характерной особенностью декларативных языков является их декларативная семантика. Основная концепция декларативной семантики заключается в том, что смысл каждого оператора не зависит от того, как этот оператор используется в программе. Декларативная семантика намного проще семантики императивных языков, что может рассматриваться как преимущество декларативных языков над императивными.

Логические языки

В программах на языках логического программирования соответствующие действия выполняются только при наличии необходимого разрешающего условия на вывод новых фактов из данных фактов согласно заданным логическим правилам. Логическое программирование основано на математической логике (см. “Логические операции. Кванторы”, “Логические выражения”).

Первым языком логического программирования был язык Planner, он был разработан Карлом Хьюитом в Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетсского технологического института в 1969 г. В этом языке была заложена возможность автоматического вывода (получения) результата из данных и заданных правил путем перебора вариантов (совокупность которых называлась планом). Но самым известным языком логического программирования является ПРОЛОГ (Prolog), который был создан во Франции в Марсельском университете в 1971 г. Аленом Кольмеро (Colmerauer).

Ален Кольмеро
(Alain Colmerauer)

Программа на языке ПРОЛОГ содержит две составные части: факты и правила. Факты представляют собой данные, с которыми оперирует программа, а совокупность фактов составляет базу данных ПРОЛОГа, которая, по сути, является реляционной базой данных. Основная операция, выполняемая над данными, — это операция сопоставления, называемая также операцией унификации или согласования. Правила состоят из заголовка и подцелей. Выполнение программы, написанной на ПРОЛОГе, начинается с запроса и состоит в доказательстве истинности некоторого логического утверждения в рамках заданной совокупности фактов и правил. Алгоритм этого доказательства (алгоритм логического вывода) и определяет принципы исполнения программы, написанной на ПРОЛОГе.

В отличие от программ, составленных на языках процедурного типа, предписывающих последовательность шагов, которые должен выполнять компьютер для решения задачи, на ПРОЛОГе программист описывает факты, правила, отношения между ними, а также запросы по проблеме. Например, пусть у нас есть следующие факты относительно того, кто является чьей мамой:

мама(«Даша»,»Маша»).

мама(«Наташа»,»Даша»).

Кроме этого, имеется правило, вводящее отношение бабушка:

бабушка(X,Y):-

мама(X,Z),

мама(Z,Y).

Теперь мы можем делать запросы на предмет того, кто бабушка того или иного человека, или кто является внучкой (внуком) определенной женщины:

бабушка(«Наташа»,X).

Ответ на этот запрос система ПРОЛОГ выдаст так:

X=Маша

Возможности применения языка ПРОЛОГ весьма обширны. Среди наиболее известных — применение в символической математике, планировании, автоматизированном проектировании, построении компиляторов, базах данных, обработке текстов на естественных языках. Но, наверное, самое характерное применение ПРОЛОГа — это экспертные системы.

На сегодняшний день существует целый класс логических языков; так, от языка Planner также произошли логические языки программирования QA-4, Popler, Conniver и QLISP. Языки программирования Mercury, Visual Prolog, Oz и Fril произошли уже от языка Prolog.

Функциональные языки

Первым языком функционального типа является язык ЛИСП, созданный в Массачусетсском технологическом институте в 1956–1959 гг. Джоном Маккарти, который в 1956 г. на Дармутской конференции (США) впервые предложил термин “искусственный интеллект”.

Джон Маккарти (John McCarthy)

И хотя до сих пор не утихают споры вокруг этого термина и развившегося научного направления в его рамках, исследователи единодушны в использовании функциональных и логических языков для данной области. Значительное число работ по искусственному интеллекту реализовано на ЛИСПе.

После своего появления ЛИСПу присваивали много эпитетов, отражающих его черты: язык функций, символьный язык, язык обработки списков, рекурсивный язык. С позиций сегодняшней классификации ЛИСП определяется как язык программирования функционал

Языки программирования | Информатика

Как мы уже знаем, компьютерная программа представляет собой логически упорядоченную последовательность команд, предназначенных для управления компьютером. Процессор компьютера — это большая интегральная схема. Все данные и команды он получает в виде электрических сигналов. В двоичном коде наличие сигнала описывается понятием «1», а его отсутствие — понятием «О». Команды, обрабатываемые процессором, можно интерпретировать как ряд чередующихся определенным образом единиц и нулей. То есть любая команда преобразуется в двоичное число. Таким образом, процессор исполняет программы, представляющие собой последовательность чисел и называемые машинным кодом.

Писать программы в машинных кодах очень сложно, причем с ростом размера программы эта задача усложняется. В компьютерах первого поколения использовались программы, написанные в машинных кодах, причем для каждого компьютера существовал свой собственный машинный код. Числовая кодировка команд, адресов ячеек и обрабатываемых данных, зависимость вида программы от ее места в памяти не давали возможность следить за смыслом программы. Это во многом ограничивало область применения компьютеров первого поколения. В тот период (начало 50-х гг.) средства программирования и программное обеспечение только зарождались и были еще не развиты. Для того чтобы сделать программу читабельной и иметь возможность следить за ее смысловой структурой, придумали символический язык ассемблер, близкий к машинному (конец 50-х — начало 60-х гг.), в котором появилось понятие переменной. Ассемблер стал первым полноценным языком программирования. Благодаря этому заметно уменьшилось время разработки и возросла надежность программ. Для записи кодов операций и обрабатываемой
информации в ассемблере используются стандартные обозначения, озволяющие записывать числа и текст в общепринятом виде, для кодов команд приняты мнемонические обозначения. Для обозначения величин, размещаемых в памяти, можно поименять имена. После ввода программы ассемблер сам заменяет символические имена на адреса памяти, а символические коды команд на числовые. Использование ассемблера сделало процесс программирование более наглядным. Дальнейшее развитие этой идеи привело к созданию языков программирования высокого уровня, в которых длинные и сложные последовательности машинных кодов были заменены одним единственным обозначающим их словом — операторы.

Понятие язык программирования | Информатика

Сегодня практически все программы создаются с помощью языков программирования. Теоретически программу можно написать и на естественном языке (говорят: программирование на метаязыке), но из-за неоднозначности естественного языка автоматически перевести такую программу в машинный код пока невозможно.

Языки программирования — это формальные искусственные языки. Как и естественные языки, они имеют алфавит, словарный запас, грамматику и синтаксис, а также семантику.

Алфавит — разрешенный к использованию набор символов, с помощью которого могут быть образованы слова и величины данного языка.

Синтаксис — система правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из букв алфавита.

Семантика — система правил однозначного толкования каждой языковой конструкции, позволяющих производить процесс обработки даннх.

Взаимодействие синтаксических и семантических правил определяет основные понятия языка, такие как операторы, идентификаторы, константы, переменные, функции, процедуры и т. д. В отличие от естественных, язык программирования имеет ограниченный запас слов (операторов) и строгие правила их написания, а правила грамматики и семантики, как и для любого формального языка, явно однозначно и четко сформулированы.

Языки программирования, ориентированные на команды процессора и учитывающие его особенности, называют языками низкого уровня. «Низкий уровень» не означает неразвитый, имеется в виду, что операторы этого языка близки к машинному коду и ориентированы на конкретные команды процессора.

Языком самого низкого уровня является ассемблер. Программа, написанная на нем, представляет последовательность команд машинных кодов, но записанных с помощью символьных мнемоник. С помощью языков низкого уровня создаются компактные оптимальные программы, так как программист получает доступ ко всем возможностям процессора. С другой стороны, при этом требуется хорошо понимать устройство компьютера, а использование такой программы на компьютере с процессором другого типа невозможно. Такие языки программирования используются для написания небольших системных приложений, драйверов устройств, модулей стыковки с
нестандартным оборудованием, когда важнее компактность, быстродействие, прямой доступ к аппаратным ресурсам.

Языки программирования, имитирующие естественные, обладающие укрупненными командами, ориентированные «на человека», называют языками высокого уровня. Чем выше уровень языка, тем
ближе структуры данных и конструкции, использующиеся в программе, к понятиям исходной задачи. Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому исходные тексты программ легко переносимы на другие платформы, имеющие
трансляторы этого языка. Разрабатывать программы на языках высокого уровня с помощью понятных и мощных команд значительно проще, число ошибок, допускаемых в процессе программирования,
намного меньше. В настоящее время насчитывается несколько сотен таких языков (без учета их диалектов).

Таким образом, языки программирования высокого уровня, ориентированные на решение больших содержательных прикладных задач, являются аппаратно-независимыми и требуют использования соответствующих программ-переводчиков для преобразования текста программы в машинный код, который в итоге и обрабатывается процессором.

Реферат по информатике на тему: Языки программирования читать

Главная>Рефераты по информатике

Языки программирования

Язык программирования — это система знаков, которая используется для написания компьютерных программ.

Языки программирования классифицируются в зависимости от самых разных критериев. Но чаще всего они подразделяются на языки высокого и низкого уровня. Чем ближе язык к естественному языку, тем более вели его шансы попасть в категорию языков высокого уровня. И наоборот, если язык ближе к машинным командам, в этом случае его называют языком низкого уровня.

Так например языки программирования Ассемблер и Автокод являются языками низкого уровня, так как их операторы — это вышеупомянутые машинные команды. Эти языки, как и все языки низкого уровня, ориентированны по определенный вид ПК. Такие языки ещё часто именуются машинно-ориентированными.

Теперь приведем пример языков, которые относят к языкам высокого уровня: Алгол, Кобол, Фортран, Паскаль, Бейсик и другие. Эти языки в большинстве своем предназначены для решения определенных математических, экономических и других задач. Они не являются машинно-зависимыми потому, что они не ориентируются на определенную систему команд. Но при этом следует упомянуть, что такие языки занимают большее количество памяти, и по этой причине их команды выполняются медленнее.
Особенность языков высокого уровня состоит в том, что вычислительная машина не распознает написанных на нем программ, ведь ей доступны лишь машинные команды. По этой причине требуются специальные программы-трансляторы, которые осуществляют перевод.

Помимо этого языки подразделяют также на поколения: первое, второе , третье, четвертое, пятое.

К первому поколению относятся языки с ручным управлением памяти, которые, естественно, являются машинноориентированными.

Ко второму поколению относятся языки, именуемые автокодами.

К третьему поколению относятся языки такие как Бейсик и Паскаль, которые используются для создания общих прикладных программ.

Четвертое поколение включает усовершенствованные языки для работы с БД.

Ну и языки пятого поколения — это наиболее усовершенствованные, визуальные, ориентированные объектно, такие как: Пролог, Visual и т д.

Ещё в начале создания первых вычислительных машин было создано свыше 2000 разнообразных языков программирования и по сей день это цифра продолжает расти. Одними языками пользуются единицы (это как правило сами разработчики), другие становятся предметом пользования для миллионов, но так или иначе они являются неотъемлемой частью информационных технологий.

см. также:
Все рефераты по информатике

История языков программирования — Orkhan Alyshov

История языков программирования: 1950-е

Программирование появилось задолго до 50-х годов XX века. Первые идеи высказал ещё Чарльз Бэббидж (1792-1871), которого по праву считают отцом компьютера. Он не знал о транзисторах, микросхемах и мониторах, но достаточно точно описал основные принципы, на которых будут строится все вычислительные машины. Развила идею графиня Ада Лавлейс (1815-1852). Её место в истории до сих вызывает немало споров, но одно абсолютно точно – именно Ада фактически стала первым известным программистом. Благодаря её трудам стало понятно, что путь к эффективному использованию машин – алгоритмы, описанные в коде.

Аналитическая машина Бэббиджа

Но программирование не могло развиваться в отрыве от компьютеров. Без них это просто игры разума, абстракция, вне зависимости от качества идей. Поэтому вплоть до 1950-х языки программирования представляли из себя набор машинных инструкций, часто узкоспециализированные и вымирающие вместе с целевым устройством.

Суть проблемы

Сегодня вам не надо ничего знать об архитектуре компьютера, для большинства программистов вообще важен только язык, всё остальное – вторично. В 1950-х всё было иначе – приходилось работать с элементарными машинными кодами, а это практически всё равно что программировать при помощи паяльника.

Ещё одной проблемой было то, что за разработку языков отвечали люди, непосредственно связанные с созданием компьютеров – в первую очередь инженеры и лишь вынужденно программисты. Потому они и представляли язык в виде последовательности номеров операций и ячеек памяти. Грубо говоря, это выглядело так:

• 01 x y – добавление содержимого ячейки памяти y к ячейке x;
• 02 x y – аналогичная процедура с вычитанием.

В итоге код программы превращался в бесконечную череду цифр:

01 10 15 02 11 29 01 10 11 …

Сегодня такой код вам покажется ужасом, но в начале 1950-х был нормой.

Компьютер 1940-х годов

Программистам приходилось долго учиться машинным командам, потом внимательно писать код, а после завершения ещё несколько раз его перепроверять – риск ошибки был велик. Проблемы возникли, когда развитие машин стало т

Языки компьютерных наук

Языки компьютерного программирования были важной частью информатики и всех основных
технологическое развитие в последнее время. Они используются для создания формы и функции, чтобы просто
обо всем, что мы используем, включая смартфоны, электронику и веб-сайты. Поскольку программисты становятся
более квалифицированный и искусный в написании программ, качество и интеллект технологического
устройства, с которыми мы работаем, продолжают совершенствоваться, и языки компьютерных наук будут продолжать
улучшаться.Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с приведенной ниже инфографикой, созданной Университетом Флориды.

Онлайн программа бакалавриата компьютерных наук.

Связанная программа: B.S. в области компьютерных наук

Популярные языки программирования и их использование

Веб-сайты более инновационны, отзывчивы и предлагают множество функций и возможностей, при этом они безукоризненно разработаны с использованием одного или комбинации некоторых из самых популярных сегодня языков программирования.Эти языки программирования включают: C, C ++, JAVA, JAVASCRIPT, PHP, RUBY, Objective C и Python. C используется в качестве основного языка программирования, на котором основаны многие из этих новых языков. Другие языки используются для улучшения работы веб-сайтов, что позволяет создавать динамические страницы, функции и общий дизайн. Популярные веб-сайты и приложения, которые в настоящее время используют эти языки программирования в той или иной форме, включают Google и Bloomberg (C ++), приложение GoToMeeting и The Wall Street Journal (Java), Facebook и Twitter (JavaScript), Yahoo и Wikipedia (PHP), Groupon и Amazon. (Ruby), приложения для iPhone (Objective-C), а также YouTube и NASA (Python).

Конечно, есть домены за пределами веб-сайтов, где также широко представлены языки программирования. Эти домены включают структуры факультетов и лабораторий информатики. 20 ведущих факультетов компьютерных наук университетов США используют для своих операций языки программирования Python (13), Java (11), Matlab (6), C (4) и C ++ (2). С другой стороны, 20 самых популярных в мире технологий используют JavaScript (54,4%), SQL (48%), Java (37,4%), C # (31.6%), PHP (29,7%), Python (23,8%), C ++ (20,6%), C (16,4%) и NODE.JS (13,3%) для питания своих устройств.

Специализация разработчика

Компьютерные программисты часто работают разработчиками в различных областях и в различных областях. Они варьируются от области с наибольшим количеством программистов — полнофункциональных веб-разработчиков (32,4%) — до области с наименьшим числом — администраторов баз данных (0,2%). Другие области включают (в порядке убывания): студенты (13,4%), веб-разработчики (10.1%), мобильные разработчики (9,1%), разработчики настольных ПК (8,3%), веб-разработчики интерфейсов (6%), разработчики встроенных приложений (2,9%), разработчики корпоративного уровня (2,9%), руководители [cio, больше eng., cto и др.] (1,8%) и системные администраторы (1,6%).

Перспективы карьеры в индустрии программирования

Прогнозируемый период роста, отмеченный как будущее программного обеспечения для компьютерного программирования, — это семилетний период с 2015 по 2022 год. Ожидается, что в этот период рост числа компьютерных профессий, а именно разработки программного обеспечения и программистов, будет имеют место с общей скоростью около 18%.Ожидается, что число разработчиков программного обеспечения увеличится с примерно 1 018 000 в 2015 году до 1 240 600 в 2022 году. Аналогичным образом ожидается, что число программистов увеличится с примерно 343 700 в 2015 году до 372 100 в 2022 году.

Другие тенденции и прогнозы: проекты с открытым исходным кодом, новые языки и адаптивный дизайн

Открытый исходный код — одна из наиболее часто используемых платформ в технологиях программирования и разработки сегодня, и эта траектория, вероятно, продолжится вверх.С 2010 года между 2010 и 2015 годами произошел сдвиг на 24 процентных пункта в компаниях, создающих программное обеспечение для клиентов с использованием открытого исходного кода — с 42% компаний до 66%. Поэтому неудивительно, что ожидается, что 88% компаний и 78% разработчиков увеличат свой вклад в проекты с открытым исходным кодом в течение следующих 2–3 лет.

Помимо роста проектов с открытым исходным кодом и разрабатываемого программного обеспечения, также появляются новые, улучшенные и более мощные языки программирования.Swift от Apple — преемник Objective-C — вероятно, займет первое место и займет центральное место в следующие несколько лет, поднявшись с 68 на 22 место в языковом рейтинге Redmonk. Ожидается, что популярность и использование языка Galang с открытым исходным кодом для облачной разработки будут расти по мере нашего продвижения вперед. Важно отметить, что теперь программистам доступна новая удобная технология «перетаскивания». Благодаря таким языкам, как MIT Scratch, Code Studio и Google Blockly, программисты теперь могут создавать код для своих проектов, не полагаясь на текстовый код.Они могут создавать свои программы, просто перетаскивая блоки. Это разработка, которая в настоящее время находится на стадии становления, и, вероятно, в ближайшие несколько лет она получит дальнейшее развитие и совершенствование.

Наконец, адаптивный дизайн — это проблема, с которой программистам, вероятно, придется и дальше сталкиваться. Это связано с тем, что технологические рынки продолжают требовать программы для устройств разного размера. От очков (Google Glass) до часов (Apple Watch) программистам придется продолжать создавать программы и системы проектирования, которые будут соответствовать различным размерам экрана и потребностям потребителей.

языков программирования | Кафедра компьютерных наук

Перейти к содержанию

• О
  • Разнообразие и включение
    • Ценности включения
    • Целевая группа по борьбе с расизмом
  • Новости
  • Новости исследований
  • Отдел жизни
  • Награды
    • Перечислены получателем
    • Включено в категорию
  • Устная история Cornell CS
  • Публикации
    • Книги авторов
    • Книги в хронологическом порядке
  • График работы отдела
    • 60-е годы
    • 70-е годы
    • 80-е
    • 90-е
    • 00-е годы

    2010 года

  • Объявления о вакансиях
    • Должности преподавателей: Итака
    • Должности на факультете: Нью-Йорк
    • Должность постдока: Итака
    • Персонал / Технические должности
    • Уградский курс сотрудников
  • Итака Информация
  • Внутренняя информация
• События
  • Календарь
  • Информация об окончании курса
  • Коллоквиум Корнельского технического университета
  • Студенческий коллоквиум
  • Признание учащихся
  • Праздничное мероприятие 2020
  • СТРЕЛА
  • CS Коллоквиум
  • Семинар SoNIC
    • Посещение Корнельского университета
    • Cornell Computer Science
    • Итака Достопримечательности
    • Площадь Рестораны
    • Достопримечательности в Итака
    • Карта кампуса
  • Серия лекций Конвея-Уокера
  • Серия лекций Salton
  • Семинары / Лекции
    • Семинар по искусственному интеллекту, осень 2020 г.
    • Теоретический семинар, осень 2020
  • Big Red Hacks
  • Соревнование по программированию в старших классах Корнельского университета
  • Инициатива игрового дизайна
  • CSMore: Летняя программа повышения квалификации второкурсников по информатике
  • Познакомьтесь с CS Research
  • Research Night Осень 2020
• Люди
  • Стул
  • Факультет
  • Исследователи
  • Персонал
  • Ph.D. Студенты
  • M.S. Студенты
  • M.Eng. Студенты
  • к.т.н. Выпускники
• Курсы
  • Список курсов
  • Запись
  • Экзамены
  • Список курсов и аудиторий
  • Домашнее задание Задняя комната
  • Постоянный экзамен углубленного уровня CS
• Исследования
  • Архитектура
  • Искусственный интеллект
  • Вычислительная биология
  • Системы баз данных
  • Графика
  • Взаимодействие с людьми
  • Машинное обучение
  • Языки программирования
  • Робототехника
  • Научные вычисления
  • Безопасность
  • Системы и сети
  • Теория вычислений
  • Видение
• Бакалавриат
  • Прием
    • Стать специалистом CS
  • Связаться с офисом UGrad
    • Связаться с научным консультантом
  • Ваш первый курс CS
  • CS Major
    • Полезные формы
    • Факультативы
    • Технические факультативы
    • CS с другими направлениями / направлениями
    • Переводные кредиты
    • Программа CS Honors
    • CPT для международных студентов CS
    • Требования к выпускным
  • CS Engineering
    • Требования
  • CS Arts & Sciences
    • Требования
  • Информация об окончании курса
  • Незначительное
    • CS Незначительное
    • Игровой дизайн Незначительный
  • Информация о карьере
    • Совместная программа
    • Отчет о размещении
  • Бакалавриат
    • Независимые исследования (CS 4999)
  • Студенческие группы
  • UGrad События
  • Центр бакалавриата
  • UGrad Информация для сотрудников курса
• M Eng
  • Прием
    • Необходимые условия
    • Процесс подачи заявки
    • Процесс проверки
    • Ранний М.Eng Одобрение кредита
    • Финансовая помощь
    • FAQ
  • Академики
    • Требования к ученой степени
    • Предварительно утвержденные факультативные курсы
    • Проект
    • FAQ
  • Текущие студенты
    • Процесс зачисления на курс
    • Советы консультанта
    • FAQ
    • Лаборатория M.Eng
    • MEng Формы
  • Предпринимательство
  • Технологические программы Корнелла
  • Профессиональное развитие
  • Информация об окончании курса
  • Связаться с офисом MEng
  • Выпускники программы CS MEng
• MS
  • Прием
    • Часто задаваемые вопросы для соискателей
  • Текущие студенты
    • Контрольный список для получения степени магистра
    • Правила планирования экзаменов
    • Требования к степени
    • Выбор специального комитета
  • Разнообразие и инклюзивность
  • Информация об окончании курса
  • Связаться с MS Office
• PhD
  • Прием
    • Ph.D. Часто задаваемые вопросы для заявителя
    • Руководство по подаче заявок без степени
    • Корпус для выпускников
    • Ph. D. Визит в день
  • Текущие студенты
    • Кандидат наук Требования
    • Политика в отношении визиток
    • CornellTech
    • Учебная практика
    • Правила планирования экзаменов
    • Возможности стипендии
    • Сводная форма полевого экзамена
    • Формы аспирантуры
    • Выбор специального комитета
    • Внешнее второстепенное требование
    • Возможности финансирования командировок
  • Разнообразие и инклюзивность
  • Информация об окончании курса
  • CS Graduate Minor
  • Возможности для работы

Магистратура — информатика

Магистерская программа предназначена для студентов с сильным опытом работы на компьютере.
наука и желание подготовиться к исследовательской работе или профессиональной практике.Держатели
со степенью бакалавра в области информатики или смежной области приглашаются на
применять. Ознакомьтесь с официальными требованиями университета.

В то время как учащиеся поддерживают средний балл «В» на протяжении всей академической работы, есть три
Предлагаются варианты выпуска:

• вариант диссертации (4 элективных курса, утвержденных руководителем)
• вариант проекта (5 курсов по выбору, утвержденных советником)
• комплексный экзамен (6 курсов по выбору, утвержденных советником)

Примечание: факультативные курсы можно брать на других факультетах Watson College или
другие школы в университете при условии утверждения выпускным директором
Департамента компьютерных наук.

Студенты должны пройти четыре основных курса в течение первых двух семестров обучения:

• CS 520 — Компьютерная архитектура и орган

  Конвейерные процессоры: основы теории, конвейеры команд, многофункциональные устройства,
  динамическое планирование инструкций, обработка переходов, точные прерывания. Компиляторные методы
  для повышения ПДОДИ. Конвейерные векторные машины. Суперскалярная, VLIW и EPIC архитектуры.Конструкция системы высокоскоростной памяти. Обзор параллельных / многопроцессорных архитектур:
  Системы SIMD / MIMD, взаимосвязанные сети, синхронизация и согласованность кеш-памяти.
  Предварительные требования: CS 320. Предлагается каждый семестр, по возможности, 3 кредита.

  Уровни: выпускник, бакалавриат

• CS 550 — Операционные системы

  Дополнительные темы в операционных системах.Синхронизация процессов, лингвистическая поддержка
  для параллелизма, виртуальной памяти, теории взаимоблокировок, устойчивости, безопасности, математических
  модели и корректность параллельных программ. Обработка выбранных тем в распределенных
  и многопроцессорные операционные системы. Предварительное условие: CS 350. Предлагается каждый семестр.
  когда возможно. 3 кредита

  Уровни: выпускник, бакалавриат

• CS 571 — Языки программирования

  Избранные темы языков программирования и альтернативных парадигм программирования.Функциональные и императивные языки. Логическое программирование и объектно-ориентированное программирование
  парадигмы. Языки для параллельных вычислений. Семантика языков программирования.
  Предварительные требования: CS 471. Предлагается каждый семестр, когда это возможно. 3 кредита

  Уровни: выпускник, бакалавриат

• CS 575 — Дизайн и анализ Comp Алгорит

  Анализ программ и обзор методик проектирования.Теория оценок снизу и NP-полнота.
  Эвристические, аппроксимационные, вероятностные и параллельные алгоритмы. Требования: CS
  375. Предлагается каждый семестр, когда возможно, 3 кредита.

  Уровни: выпускник, бакалавриат

Факультативы можно выбрать из этого списка. Один из выбранных факультативов должен включать
разработка и реализация больших программ — факультативов, соответствующих данному описанию
отмечены звездочкой.

• CS 526 Беспроводные сенсорные сети
• CS 527 * Мобильные вычисления и сети
• CS 528 Компьютерные сети (обозначение зависит от семестра / секции *)
• CS 532 Системы баз данных
• CS 533 * Поиск информации
• CS 535 Введение в интеллектуальный анализ данных
• CS 540 * Темы объектно-ориентированного программирования
• CS 541 * Разработка игр для мобильных платформ
• CS 542 * Шаблоны проектирования
• CS 544 * Веб-программирование
• CS 545 Разработка программного обеспечения
• CS 551 * Системное программирование
• CS 555 * Введение в обработку визуальной информации
• CS 557 * Введение в распределенные системы
• CS 558 Введение в компьютерную безопасность (необходимо завершить опцию проекта *)
• CS 559 Наука о кибербезопасности
• CS 560 * Компьютерная графика
• CS 565 Введение в искусственный интеллект
• CS 572 * Дизайн компилятора
• Модели программирования CS 576 для развивающихся платформ (необходимо завершить опцию проекта *)
• CS 622 Семинар по продвинутой компьютерной архитектуре
• CS 634 Управление данными через Интернет (необходимо завершить опцию проекта *)
• CS 654 Распределенные системы

Недавно предложенные темы курсы:

• CS 580B Управление проектами программной инженерии
• CS 580C Безопасность программного обеспечения
• CS 580F * Высокопроизводительные вычисления
• CS 580I Интернет вещей
• CS 580K Расширенные темы в облачных вычислениях
• CS 580L Введение в машинное обучение
• CS 580N * Data Sci с приложениями Soc Media
• CS 580R Интеллектуальная мобильная робототехника
• CS 580Z z / VM Виртуализация

Требования к приложению MS для статуса регистрации

• Получение степени бакалавра компьютерных наук или смежной области
  с курсами алгоритмов и структур данных, компьютерной организации и архитектуры,
  операционные системы, языки программирования и дискретная математика.
• Официальные стенограммы прошлой работы в колледже
• Два рекомендательных письма
• Заявление о личных академических целях
• GRE баллы
• Для иностранных студентов результаты TOEFL (минимальный балл 550) и финансовый отчет.
  означает
• Заявки можно подавать только онлайн

Статус без регистрации

Заявление о зачислении в качестве не зачисленного студента также может быть подано выпускнику
Приемная комиссия.Не зачисленные студенты могут записаться на курсы, не завершив
формальный процесс подачи заявки, описанный выше, но им рекомендуется подавать заявки на
зачисление после семестра обучения.

Запросить дополнительную информацию

Информатика — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Информатика занимается теоретическими основами информации и вычислений, а также практическими методами реализации и применения этих основ.

Информатика — это научный и практический подход к вычислениям и их приложениям. Это систематическое исследование осуществимости, структуры, выражения и механизации методических процедур (или алгоритмов), лежащих в основе сбора, представления, обработки, хранения, передачи и доступа к информации.Альтернативное, более сжатое определение информатики — это изучение масштабируемых алгоритмических процессов. Ученый-компьютерщик специализируется на теории вычислений и проектировании вычислительных систем. ^[1]

Его области можно разделить на множество теоретических и практических дисциплин. Некоторые области, такие как теория вычислительной сложности (которая исследует фундаментальные свойства вычислительных и трудноразрешимых проблем), являются в высшей степени абстрактными, в то время как такие области, как компьютерная графика, делают упор на реальные визуальные приложения.Тем не менее, другие области сосредоточены на проблемах реализации вычислений. Например, теория языков программирования рассматривает различные подходы к описанию вычислений, в то время как изучение самого компьютерного программирования исследует различные аспекты использования языка программирования и сложных систем. Взаимодействие человека с компьютером рассматривает проблемы, связанные с тем, чтобы сделать компьютеры и вычисления полезными, удобными и общедоступными для людей.

История

Основная статья: История информатики

Самые ранние основы того, что впоследствии стало компьютерной наукой, появились еще до изобретения современного цифрового компьютера.Машины для вычисления фиксированных числовых задач, такие как счеты, существуют с древних времен, помогая в вычислениях, таких как умножение и деление. Кроме того, алгоритмы для выполнения вычислений существовали с глубокой древности, даже до развития сложного вычислительного оборудования. Древний санскритский трактат «Шульба-сутры», или «Правила аккорда», представляет собой книгу алгоритмов, написанных в 800 г. до н.э. для построения геометрических объектов, таких как алтари, с использованием колышка и хорды, раннего предшественника современной области вычислительной геометрии.

Блез Паскаль спроектировал и сконструировал первый действующий механический калькулятор, калькулятор Паскаля, в 1642 году. ^[2] В 1673 году Готфрид Лейбниц продемонстрировал цифровой механический калькулятор, названный Ступенчатым счетчиком. ^[3] Его можно считать первым компьютерным ученым и теоретиком информации, среди прочего, по документированию двоичной системы счисления. В 1820 году Томас де Кольмар запустил производство механических калькуляторов ^{[примечание 1]} , когда он выпустил свой упрощенный арифмометр, который был первой вычислительной машиной, достаточно мощной и надежной для повседневного использования в офисе.Чарльз Бэббидж начал разработку первого автоматического механического калькулятора , своей разностной машины, в 1822 году, что в конечном итоге дало ему идею первого программируемого механического калькулятора , его аналитической машины. ^[4] Он начал разрабатывать эту машину в 1834 году и «менее чем за два года он набросал многие характерные черты современного компьютера». ^[5] «Решающим шагом стало внедрение системы перфокарт, унаследованной от жаккардового ткацкого станка» ^[5] , что сделало ее бесконечно программируемой. ^{[примечание 2]} В 1843 году, во время перевода французской статьи об аналитической машине, Ада Лавлейс в одной из многих включенных заметок написала алгоритм вычисления чисел Бернулли, который считается первым компьютером. программа. ^[6] Примерно в 1885 году Герман Холлерит изобрел табулятор, который использовал перфокарты для обработки статистической информации; со временем его компания стала частью IBM. В 1937 году, через сто лет после несбыточной мечты Бэббиджа, Говард Эйкен убедил IBM, которая производила все виды оборудования для перфокарт, а также занималась калькуляторами ^[7] , разработать свой гигантский программируемый калькулятор ASCC / Harvard Mark I. , основанный на аналитической машине Бэббиджа, которая сама использует карты и центральный вычислительный блок.Когда машина была закончена, некоторые назвали ее «сбывшейся мечтой Бэббиджа». ^[8]

В 1940-х годах, когда были разработаны новые и более мощные вычислительные машины, термин компьютер стал обозначать машины, а не их человеческие предшественники. ^[9] Когда стало ясно, что компьютеры можно использовать не только для математических вычислений, область информатики расширилась и стала изучать вычисления в целом. Информатика начала становиться отдельной академической дисциплиной в 1950-х и начале 1960-х годов. ^{[10] [11]} Первая в мире программа по информатике, Кембриджский диплом по информатике, началась в компьютерной лаборатории Кембриджского университета в 1953 году. Первая программа по информатике в США была сформирована в Пердью. University in 1962. ^[12] С тех пор, как стали доступны практические компьютеры, многие приложения вычислений стали самостоятельными областями исследования.

Хотя многие изначально считали невозможным, что компьютеры сами по себе могут быть предметом научных исследований, в конце пятидесятых это постепенно стало общепризнанным среди академического сообщества. ^{[13] [14]} Это хорошо известный сейчас бренд IBM, который в то время стал частью революции в компьютерной науке. IBM (сокращение от International Business Machines) выпустила компьютеры IBM 704 ^[15] , а затем и IBM 709 ^[16] , которые широко использовались в период исследования таких устройств. «Тем не менее, работа с IBM [компьютером] была разочаровывающей […], если вы потеряли хотя бы одну букву в одной инструкции, программа вылетела бы из строя, и вам пришлось бы начинать весь процесс заново». ^[13] В конце 1950-х дисциплина информатики находилась в стадии своего развития, и такие проблемы были обычным делом. ^[14]

Time значительно улучшил удобство использования и эффективность вычислительных технологий. ^[17] В современном обществе произошел значительный сдвиг в пользователях компьютерных технологий — от использования только экспертами и профессионалами к почти повсеместной базе пользователей. Первоначально компьютеры были довольно дорогими, и для их эффективного использования требовалась некоторая человеческая помощь — частично со стороны профессиональных компьютерных операторов.Поскольку внедрение компьютеров стало более распространенным и доступным, для их обычного использования требовалось меньше человеческой помощи.

Взносы

Немецкие военные использовали машину Enigma (показанную здесь) во время Второй мировой войны для связи, которую они хотели сохранить в секрете. Масштабная расшифровка трафика Enigma в Блетчли-парке была важным фактором, способствовавшим победе союзников во Второй мировой войне. ^[18]

Несмотря на свою короткую историю в качестве формальной академической дисциплины, информатика внесла ряд фундаментальных вкладов в науку и общество — фактически, наряду с электроникой, это наука-основатель нынешней эпохи человеческой истории, называемой Информационной Эрой и двигатель информационной революции, рассматриваемой как третий крупный скачок в технологическом прогрессе человечества после промышленной революции (1750–1850 гг. н. э.) и аграрной революции (8000–5000 гг. до н.э.).

Эти взносы включают:

• Начало «цифровой революции», которая включает в себя нынешний информационный век и Интернет. ^[19]
• Формальное определение вычисления и вычислимости, а также доказательство того, что существуют вычислительно неразрешимые и неразрешимые проблемы. ^[20]
• Концепция языка программирования, инструмента для точного выражения методологической информации на различных уровнях абстракции. ^[21]
• В криптографии взлом кода Enigma был важным фактором, способствовавшим победе союзников во Второй мировой войне. ^[18]
• Научные вычисления позволили на практике оценивать процессы и ситуации большой сложности, а также проводить эксперименты исключительно с помощью программного обеспечения. Это также сделало возможным углубленное изучение разума, а с помощью проекта «Геном человека» стало возможным картирование генома человека. ^[19] Проекты распределенных вычислений, такие как Folding @ home, исследуют сворачивание белков.
• Алгоритмическая торговля повысила эффективность и ликвидность финансовых рынков за счет использования искусственного интеллекта, машинного обучения и других статистических и численных методов в больших масштабах. ^[22] Высокочастотная алгоритмическая торговля также может усилить волатильность. ^[23]
• Компьютерная графика и компьютерные изображения стали повсеместными в современных развлечениях, особенно в телевидении, кино, рекламе, анимации и видеоиграх. Даже фильмы, в которых нет явной компьютерной графики, теперь обычно «снимаются» на цифровые камеры, либо редактируются, либо обрабатываются с помощью цифрового видеоредактора. ^{[24] [25]}
• Моделирование различных процессов, включая вычислительную гидродинамику, физические, электрические и электронные системы и схемы, а также общества и социальные ситуации (в частности, военные игры) вместе с их средой обитания и многие другие.Современные компьютеры позволяют оптимизировать такие конструкции, как целые самолеты. При проектировании электрических и электронных схем выделяются SPICE, а также программное обеспечение для физической реализации новых (или модифицированных) конструкций. Последний включает в себя необходимое программное обеспечение для проектирования интегральных схем. ^{[ необходима ссылка ]}
• Искусственный интеллект становится все более важным, поскольку он становится все более эффективным и сложным. Существует множество приложений ИИ, некоторые из которых можно увидеть дома, например, роботы-пылесосы.Он также присутствует в видеоиграх и на современном поле боя в дронах, противоракетных системах и роботах поддержки отрядов.

Философия

Основная статья: Философия информатики

Ряд ученых-информатиков выступили за разделение трех отдельных парадигм в компьютерных науках. Питер Вегнер утверждал, что эти парадигмы — это наука, технология и математика. ^[26] Рабочая группа Питера Деннинга утверждала, что это теория, абстракция (моделирование) и дизайн. ^[27] Амнон Х. Иден описал их как «рационалистическую парадигму» (которая рассматривает информатику как отрасль математики, которая преобладает в теоретической информатике и в основном использует дедуктивное мышление), «технократическую парадигму» (которая можно найти в инженерных подходах, в первую очередь в программной инженерии) и в «научной парадигме» (которая рассматривает артефакты, связанные с компьютером, с эмпирической точки зрения естественных наук, идентифицируемых в некоторых отраслях искусственного интеллекта). ^[28]

Название поля

Хотя впервые термин «информатика» был предложен в 1956 году, ^[14] , термин «информатика» появляется в 1959 году в статье Communications of the ACM , ^[29] , в которой Луис Фейн выступает за создание аспирантуры в Компьютерные науки аналогичен созданию Гарвардской школы бизнеса в 1921 году, ^[30] оправдывает свое название тем, что, как и наука об управлении, предмет является прикладным и междисциплинарным по своей природе, имея характеристики, типичные для академической дисциплины. ^[29] Его усилия и усилия других, таких как численный аналитик Джордж Форсайт, были вознаграждены: университеты продолжали создавать такие программы, начиная с Purdue в 1962 году. ^[31] Несмотря на название, значительное количество компьютеров наука не предполагает изучение самих компьютеров. По этой причине было предложено несколько альтернативных названий. ^[32] Некоторые факультеты крупных университетов предпочитают термин вычислительная наука , чтобы подчеркнуть именно это различие.Датский ученый Питер Наур предложил термин datalogy , ^[33] , чтобы отразить тот факт, что научная дисциплина вращается вокруг данных и обработки данных, хотя не обязательно с использованием компьютеров. Первым научным учреждением, использовавшим этот термин, был факультет даталогии Копенгагенского университета, основанный в 1969 году, и Питер Наур был первым профессором в области даталогии. Термин используется в основном в скандинавских странах. Альтернативный термин, также предложенный Науром, — наука о данных; теперь это используется для отдельной области анализа данных, включая статистику и базы данных.

Кроме того, на заре компьютерных технологий ряд терминов для практиков в области вычислений был предложен в Сообщениях ACM — turingineer , turologist , flow-charts-man , прикладной метаматематик и прикладной эпистемолог . ^[34] Три месяца спустя в том же журнале был предложен комптолог , а в следующем году — гиполог . ^[35] Также был предложен термин вычисления . ^[36] В Европе часто используются термины, полученные из сокращенных переводов выражения «автоматическая информация» (например, «informazione automatica» на итальянском языке) или «информация и математика», например informatique (французский), Informatik (немецкий), informatica (итальянский, голландский), informática (испанский, португальский), informatika (славянские языки и венгерский) или pliroforiki ( 90ορ22κληλ) что означает информатика) по-гречески.Подобные слова были приняты и в Великобритании (как в Школа информатики Эдинбургского университета ). ^[37]

Фольклорная цитата, которую часто приписывают — но почти наверняка не впервые сформулировал — Эдсгер Дейкстра, утверждает, что «информатика — это не больше компьютеры, чем астрономия — телескопы». ^{[примечание 3]} Проектирование и развертывание компьютеров и компьютерных систем обычно считается областью дисциплин, отличных от информатики.Например, изучение компьютерного оборудования обычно считается частью компьютерной инженерии, а изучение коммерческих компьютерных систем и их развертывания часто называют информационными технологиями или информационными системами. Тем не менее, между различными компьютерными дисциплинами произошло много взаимного обогащения идеями. Исследования в области компьютерных наук также часто пересекаются с другими дисциплинами, такими как философия, когнитивная наука, лингвистика, математика, физика, биология, статистика и логика.

Некоторые считают, что информатика имеет гораздо более тесную связь с математикой, чем многие научные дисциплины, при этом некоторые наблюдатели говорят, что вычисления — это математическая наука. ^[10] Ранняя информатика находилась под сильным влиянием работы математиков, таких как Курт Гёдель и Алан Тьюринг, и между этими двумя областями продолжает происходить полезный обмен идеями в таких областях, как математическая логика, теория категорий, теория предметной области. , и алгебра. ^[14]

Взаимоотношения между информатикой и разработкой программного обеспечения — спорный вопрос, который еще больше усугубляется спорами о том, что означает термин «программная инженерия» и как определяется информатика. ^[38] Дэвид Парнас, опираясь на взаимосвязь между другими инженерными и научными дисциплинами, заявил, что основное внимание информатики уделяется изучению свойств вычислений в целом, в то время как основное внимание программной инженерии уделяется проектированию конкретные вычисления для достижения практических целей, что делает две отдельные, но взаимодополняющие дисциплины. ^[39]

Академические, политические и финансовые аспекты информатики, как правило, зависят от того, был ли факультет сформирован с математическим или инженерным уклоном.Факультеты информатики, специализирующиеся на математике и числовой ориентации, рассматривают возможность согласования с вычислительной наукой. Оба типа отделов имеют тенденцию прилагать усилия, чтобы объединить область обучения, если не во всех исследованиях.

Направления информатики

Как дисциплина, информатика охватывает широкий круг тем, от теоретических исследований алгоритмов и ограничений вычислений до практических вопросов реализации вычислительных систем в аппаратном и программном обеспечении. ^{[40] [41]} CSAB, ранее называвшаяся Совет по аккредитации компьютерных наук , в который входят представители Ассоциации вычислительной техники (ACM) и компьютерного общества IEEE (IEEE CS) ^[42] — определяет четыре области, которые он считает ключевыми для дисциплины информатики: теория вычислений , алгоритмы и структуры данных , методология и языки программирования , и компьютерные элементы и архитектура .В дополнение к этим четырем областям CSAB также определяет такие области, как разработка программного обеспечения, искусственный интеллект, компьютерные сети и связь, системы баз данных, параллельные вычисления, распределенные вычисления, взаимодействие человека и компьютера, компьютерная графика, операционные системы, а также числовые и символьные вычисления как это важные области информатики. ^[40]

Теоретическая информатика

Основная статья: Теоретическая информатика

Более широкая область теоретической информатики охватывает как классическую теорию вычислений, так и широкий спектр других тем, которые сосредоточены на более абстрактных, логических и математических аспектах вычислений.

Теория вычислений

Основная статья: Теория вычислений

По словам Питера Деннинга, фундаментальный вопрос, лежащий в основе информатики, заключается в следующем: «Что можно (эффективно) автоматизировать?» ^[10] Теория вычислений сосредоточена на ответах на фундаментальные вопросы о том, что можно вычислить и какое количество ресурсов требуется для выполнения этих вычислений. Пытаясь ответить на первый вопрос, теория вычислимости изучает, какие вычислительные задачи разрешимы на различных теоретических моделях вычислений.Второй вопрос решается с помощью теории сложности вычислений, которая изучает затраты времени и пространства, связанные с различными подходами к решению множества вычислительных задач.

Знаменитый P = NP? проблема, одна из задач Премии тысячелетия, ^[43] — открытая проблема в теории вычислений.

Теория информации и кодирования

Основные статьи: теория информации и теория кодирования

Теория информации связана с количественной оценкой информации.Он был разработан Клодом Шенноном, чтобы найти фундаментальные ограничения на операции обработки сигналов, такие как сжатие данных, а также на надежное хранение и передачу данных. ^[44] Теория кодирования — это изучение свойств кодов (систем для преобразования информации из одной формы в другую) и их пригодности для конкретного приложения. Коды используются для сжатия данных, криптографии, обнаружения и исправления ошибок, а в последнее время также для сетевого кодирования. Коды изучаются с целью разработки эффективных и надежных методов передачи данных.

Алгоритмы и структуры данных

Алгоритмы и структуры данных — это исследование широко используемых вычислительных методов и их вычислительной эффективности.

Теория языка программирования

Основная статья: Теория языка программирования

Теория языков программирования — это раздел информатики, который занимается проектированием, реализацией, анализом, характеристикой и классификацией языков программирования и их индивидуальных особенностей. Это относится к дисциплине информатики, как зависящей от математики, программной инженерии и лингвистики, так и влияющих на них.Это активная область исследований, в которой публикуются многочисленные специализированные академические журналы.

Формальные методы

Основная статья: Формальные методы

Формальные методы — это особый вид математически обоснованной техники для спецификации, разработки и проверки программных и аппаратных систем. Использование формальных методов для проектирования программного и аппаратного обеспечения мотивировано ожиданием того, что, как и в других инженерных дисциплинах, выполнение соответствующего математического анализа может способствовать надежности и устойчивости проекта.Они составляют важную теоретическую основу для разработки программного обеспечения, особенно когда речь идет о безопасности. Формальные методы являются полезным дополнением к тестированию программного обеспечения, поскольку они помогают избежать ошибок, а также могут служить основой для тестирования. Для промышленного использования требуется поддержка инструмента. Однако высокая стоимость использования формальных методов означает, что они обычно используются только при разработке высоконадежных и жизненно важных систем, где безопасность имеет первостепенное значение. Формальные методы лучше всего описать как применение довольно широкого разнообразия основ теоретической информатики, в частности логических исчислений, формальных языков, теории автоматов и семантики программ, а также систем типов и алгебраических типов данных к проблемам в спецификации программного и аппаратного обеспечения и проверка.

Прикладная информатика

Прикладная информатика направлена ​​на определение определенных концепций информатики, которые могут быть использованы непосредственно при решении реальных проблем.

Искусственный интеллект

Основная статья: Искусственный интеллект

Искусственный интеллект (ИИ) направлен или требуется для синтеза целенаправленных процессов, таких как решение проблем, принятие решений, адаптация к окружающей среде, обучение и общение, характерные для людей и животных. С момента своего появления в кибернетике и на Дартмутской конференции (1956 г.) исследования искусственного интеллекта обязательно были междисциплинарными, опираясь на такие области знаний, как прикладная математика, символическая логика, семиотика, электротехника, философия разума, нейрофизиология и социальная наука. интеллект.В народе искусственный интеллект ассоциируется с разработкой роботов, но основная область практического применения — это встраиваемый компонент в области разработки программного обеспечения, требующие понимания вычислений. Отправной точкой в ​​конце 1940-х годов стал вопрос Алана Тьюринга «Могут ли компьютеры думать?», И этот вопрос остается фактически без ответа, хотя тест Тьюринга все еще используется для оценки результатов работы компьютеров по шкале человеческого интеллекта. Но автоматизация оценочных и прогнозных задач становится все более успешной в качестве замены человеческого мониторинга и вмешательства в области компьютерных приложений, включающих сложные данные реального мира.

Компьютерная архитектура и инженерия

Основные статьи: Компьютерная архитектура и компьютерная инженерия

Компьютерная архитектура или цифровая компьютерная организация — это концептуальный проект и фундаментальная операционная структура компьютерной системы. Он в основном фокусируется на способе, которым центральный процессор выполняет внутреннюю работу и получает доступ к адресам в памяти. ^[45] Эта область часто включает дисциплины компьютерной инженерии и электротехники, выбор и соединение аппаратных компонентов для создания компьютеров, которые соответствуют требованиям по функциональности, производительности и стоимости.

Анализ производительности компьютера

Основная статья: Производительность компьютера

Анализ производительности компьютеров — это исследование работы, выполняемой компьютерами, с общими целями повышения пропускной способности, контроля времени отклика, эффективного использования ресурсов, устранения узких мест и прогнозирования производительности при ожидаемых пиковых нагрузках. ^[46]

Компьютерная графика и визуализация

Основная статья: Компьютерная графика (информатика)

Компьютерная графика — это исследование цифрового визуального содержания, которое включает синтез и обработку данных изображения.Исследование связано со многими другими областями информатики, включая компьютерное зрение, обработку изображений и вычислительную геометрию, и широко применяется в области специальных эффектов и видеоигр.

Компьютерная безопасность и криптография

Основные статьи: Компьютерная безопасность и криптография

Компьютерная безопасность — это отрасль компьютерных технологий, в задачу которой входит защита информации от несанкционированного доступа, нарушения или модификации при сохранении доступности и удобства использования системы для предполагаемых пользователей.Криптография — это практика и изучение сокрытия (шифрования) и, следовательно, расшифровки (дешифрования) информации. Современная криптография во многом связана с информатикой, поскольку многие алгоритмы шифрования и дешифрования основаны на их вычислительной сложности.

Вычислительные науки

Вычислительная техника (или научные вычисления) — это область исследования, связанная с построением математических моделей и методов количественного анализа, а также с использованием компьютеров для анализа и решения научных проблем.На практике это обычно применение компьютерного моделирования и других форм вычислений к проблемам в различных научных дисциплинах.

Компьютерные сети

Основная статья: Компьютерная сеть

Этот раздел информатики направлен на управление сетями между компьютерами по всему миру.

Параллельные, параллельные и распределенные системы

Основные статьи: Параллелизм (информатика) и распределенные вычисления

Параллелизм — это свойство систем, в которых несколько вычислений выполняются одновременно и потенциально взаимодействуют друг с другом.Был разработан ряд математических моделей для общих параллельных вычислений, включая сети Петри, вычисления процессов и модель параллельной машины произвольного доступа. Распределенная система распространяет идею параллелизма на несколько компьютеров, соединенных через сеть. Компьютеры в одной и той же распределенной системе имеют свою собственную частную память, и между ними часто происходит обмен информацией для достижения общей цели.

Базы данных

База данных предназначена для простой организации, хранения и извлечения больших объемов данных.Цифровые базы данных управляются с помощью систем управления базами данных для хранения, создания, обслуживания и поиска данных с помощью моделей баз данных и языков запросов.

Программная инженерия

Основная статья: Программная инженерия

Программная инженерия — это исследование проектирования, внедрения и модификации программного обеспечения, чтобы гарантировать его высокое качество, доступность, удобство обслуживания и быстрое создание. Это системный подход к разработке программного обеспечения, предполагающий применение инженерных практик к программному обеспечению.Программная инженерия занимается организацией и анализом программного обеспечения — это касается не только создания или производства нового программного обеспечения, но и его внутренней поддержки и организации. По прогнозам, профессия инженеров-программистов компьютерных приложений и инженеров-программистов компьютерных систем будет одной из самых быстрорастущих профессий с 2008 по 2018 год.

Великие идеи информатики

Философ вычислений Билл Рапапорт отметил три Великие открытия в области компьютерных наук : ^[47]

Вся информация о любой вычислимой проблеме может быть представлена ​​с использованием только 0 и 1 (или любой другой бистабильной пары, которая может переключаться между двумя легко различимыми состояниями, такими как «включено / выключено», «намагничен / размагничен», «высоковольтные / низковольтные» и др.).

• Понимание Алана Тьюринга: есть только пять действий , которые компьютер должен выполнить, чтобы сделать «что-нибудь».

Каждый алгоритм может быть выражен на языке компьютера, состоящем всего из пяти основных инструкций:

• двигаться влево на одно место;
• двигаться вправо на одно место;
• прочитать символ в текущем местоположении;
• вывести 0 в текущем месте;
• печать 1 в текущем местоположении.

• Понимание Коррадо Бема и Джузеппе Якопини: существует только три способа объединения этих действий (в более сложные), которые необходимы для того, чтобы компьютер мог делать «что угодно».

Для объединения любого набора базовых инструкций в более сложные требуются всего три правила:

• последовательность : сначала сделай это, потом сделай то;
• selection : ЕСЛИ такой-то и такой-то случай, ТО сделай это, ИНАЧЕ сделай это;
• повторение : ПОКА ТАК-ТО СДЕЛАНО.

Обратите внимание, что три правила идеи Бема и Якопини можно еще больше упростить с помощью goto (что означает, что это более элементарно, чем структурное программирование).

Academia

Информатика | LSU Majors

Вы хотите решать проблемы, используя один из самых мощных инструментов современного мира:
компьютеры.

О компьютерных науках

Изучите математику и теорию современных вычислений, разработайте и отточите свое программирование
навыки, а затем использовать компьютеры для решения задач практически в любой отрасли.Компьютер
наука включает в себя программирование вычислительных устройств, создание информационных систем, инженерию
новые продукты, визуализация и создание изображений, работа с инфраструктурой данных и
сетей и защиты информации с помощью кибербезопасности. Концентрации включают
облачные вычисления и сети, информатика и вторая дисциплина, кибербезопасность,
наука о данных и аналитика, а также разработка программного обеспечения. Многие выпускники становятся
инженеры / разработчики программного обеспечения, но другие должности включают специалиста по кибербезопасности,
сетевой дизайнер, предприниматель, веб-разработчик и многие другие.

Примерный план курса

Это должно использоваться в качестве руководства для будущих студентов, чтобы понять, какие курсы
взяты с помощью этой программы. Общий каталог содержит наиболее точные и актуальные требования к ученым степеням для каждой программы LSU.

Требования программы

Когда вы станете студентом LSU, вам необходимо будет соответствовать приведенным ниже требованиям, чтобы продолжить
преследуя эту главную.