Ciencias De La Computación

Ciencias de la computación

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Las ciencias de la computación son aquellas que abarcan las bases teóricas de la información y la computación, así como su aplicación en sistemas computacionales.1 2 3 Existen diversos campos o disciplinas dentro de las Ciencias de la Computación o Ciencias Computacionales; algunos enfatizan los resultados específicos del cómputo (como los gráficos por computadora), mientras que otros (como la teoría de la complejidad computacional) se relacionan con propiedades de los algoritmos usados al realizar cómputos. Otros por su parte se enfocan en los problemas que requieren la implementación de cómputos. Por ejemplo, los estudios de la teoría de lenguajes de programación describen un cómputo, mientras que la programación de computadoras aplica lenguajes de programación específicos para desarrollar una solución a un problema computacional concreto. La informática se refiere al tratamiento automatizado de la información de una forma útil y oportuna. No se debe confundir el carácter teórico de esta ciencia con otros aspectos prácticos como Internet.

De acuerdo a Peter J. Denning, la cuestión fundamental en que se basa la ciencia de la computación es, "¿Qué puede ser (eficientemente) automatizado?".4

Contenido

1 Historia

2 Campos de las ciencias de la computación

2.1 Fundamentos matemáticos

2.2 Teoría de la computación

2.3 Algoritmos y estructuras de datos

2.4 Lenguajes de programación y compiladores

2.5 Bases de datos

2.6 Sistemas concurrentes, paralelos y distribuidos

2.7 Inteligencia artificial

2.8 Gráficos por computador

2.9 Computación científica

3 Relación con otros campos

4 Véase también

5 Referencias

6 Bibliografía

7 Enlaces externos

Historia

La historia de la ciencia de la computación antecede a la invención del computador digital moderno. Antes de la década de 1920, el término computador se refería a un ser humano que realizaba cálculos.5 Los primeros investigadores en lo que después se convertiría las ciencias de la computación, estaban interesados en la cuestión de la computabilidad: qué cosas pueden ser computadas por un ser humano que simplemente siga una lista de instrucciones con lápiz y papel, durante el tiempo que sea necesario, con ingenuidad y sin conocimiento previo del problema. Parte de la motivación para este trabajo era el desarrollar máquinas que computaran, y que pudieran automatizar el tedioso y lleno de errores trabajo de la computación humana.

Durante la década de 1940, conforme se desarrollaban nuevas y más poderosas máquinas para computar, el término computador se comenzó a utilizar para referirse a las máquinas en vez de a sus antecesores humanos. Conforme iba quedando claro que las computadoras podían usarse para más cosas que solamente cálculos matemáticos, el campo de la ciencia de la computación se fue ampliando para estudiar a la computación (informática) en general. La ciencia de la computación comenzó entonces a establecerse como una disciplina académica en la década de 1960, con la creación de los primeros departamentos de ciencia de la computación y los primeros programas de licenciatura (Denning 2000).

Campos de las ciencias de la computación

Fundamentos matemáticos

Criptografía

Consta de algoritmos para proteger datos privados, incluyendo el cifrado.

Teoría de grafos

Recursos elementales para las estructuras de almacenamiento de datos y para los algoritmos de búsqueda.

Lógica matemática

Teoría de tipos

Análisis formal de los tipos de datos, y el uso de estos para entender las propiedades de los programas, en particular la seguridad de estos.

Teoría de la computación

Teoría de la computación

Teoría de autómatas

Teoría de la computabilidad

Teoría de la complejidad computacional

Límites fundamentales (en especial de espacio en memoria y tiempo) de los cómputos.

Algoritmos y estructuras de datos

Análisis de algoritmos

Algoritmos

procesos formales usados para los cómputos, y eficiencia de estos procesos.

Estructuras de datos

organización y manipulación de los datos

Lógica y computabilidad

estudio de diferentes tipos de lógicas,su poder expresivo, decidibilidad, aplicaciones.

Especificación

desarrollo de métodos para definir formalmente (matemática y lógicamente), el comportamiento esperado de un algortimo, para luego probar terminación y correctitud.

Lenguajes de programación y compiladores

Compiladores

formas de traducir programas computacionales, usualmente a partir de lenguajes de alto nivel a lenguajes de bajo nivel.

Teoría de lenguajes de programación

lenguajes formales para expresar algoritmos y las propiedades de estos lenguajes.

Bases de datos

Bases de datos

Estructura de datos

Minería de datos

estudio de algoritmos para buscar y procesar información en documentos y bases de datos; muy relacionada con la adquisición de información.

Sistemas concurrentes, paralelos y distribuidos

Programación concurrente

teoría y práctica de cómputos simultáneos y computación interactiva.

Redes de computadoras

algoritmos y protocolos para comunicar eficientemente datos a través de largas distancias, incluye también la corrección de errores.

Cómputo paralelo

computación usando múltiples computadoras y múltiples procesadores en paralelo.

Sistemas Distribuidos

sistemas utilizando múltiples procesadores repartidos en una gran área geográfica.

Inteligencia artificial

Inteligencia artificial

la implementación y estudio de sistemas que exhiben (ya sea por su comportamiento o aparentemente) una inteligencia autónoma o comportamiento propio, a veces inspirado por las características de los seres vivos. Las ciencias de la computación están relacionadas con la IA, ya que el software y las computadoras son herramientas básicas para el desarrollo y progreso de la inteligencia artificial.

Razonamiento automatizado

Robótica

algoritmos para controlar el comportamiento de los robots.

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