معرفی رشته علوم کامپیوتر

اگه چند سال پیش رو به خاطر داشته باشین، احتمالاً تجربه این رو داشتین که با یک دستگاه متفاوت رو به رو شدین که توی نگاه اول مثل تلویزیون بود، اما پیشرفته‌تر. این معمولاً اولین برخورد همه ما با چیزی به اسم کامپیوتره که معمولاً هم با شگفتی و تعجب همراه بوده.

از سال 1890 که چارلز بابیج، اولین دستگاه کامپیوتر رو به صورت رسمی اختراع کرد، این علم روز به روز پیشرفت کرده و به نوعی زیربنای تمدن حال حاضر ما انسان‌ها رو تشکیل داده. توی این مقاله می‌خواهیم در مورد رشته علوم کامپیوتر صحبت کنیم. پس تا آخر با ما همراه باشین.

از سال‌های دور، انسان‌ها به دنبال راهی بودن تا محسابات مختلف رو برای خودشون ساده و ساده‌تر کنن. از نمونه اولیه این محاسبه‌گر‌ها میشه به چرتکه‌ها، چوب خط و ابزارهای دیگه اشاره کرد که از اول برای راحت کردن محاسبات ریاضی به وجود اومدن.

علوم کامپیوتر، یکی از پردرآمدترین رشته‌های ریاضی فیزیک به حساب میاد. در واقع علم مطالعه کامپیوتر، علم سیستم‌های محاسباتی مختلف با هدف ایجاد پیشرفت توی این حوزه از تکنولوژی محسوب میشه.

این علم شامل قسمت‌های زیادی میشه. از طراحی و بهینه کردن سخت‌افزارها تا طراحی الگوریتم‌هایی برای نرم‌افزارهای مختلف برای اینکه کارهای روزمره‌مون رو برامون آسون‌تر کنن.

متخصصین علوم کامپیوتر، از آموخته‌های خودشون استفاده می‌‎کنن تا با پیوند دادن ریاضیات به برنامه‌نویسی، الگوریتم‌ها یا حتی طراحی گرافیک و غیره، سیستم‌های کامپیوتری رو بهینه کنن تا بتونن بهترین کارایی رو برای ما انسان‌ها داشته باشن.

علوم کامپیوتر، طیف وسیعی از علوم مختلف رو شامل میشه که هر کدوم برای خودشون نیاز به افراد متخصص و آگاه دارن تا توی اون زمینه‌ها فعالیت کنن. به نوعی میشه گفت علوم کامپیوتر اصطلاحاً انتها نداره.

این علمیه که هرروز و هر سال درحال پیشرفته و برای اینکه بتونین داخلش فعالیت داشته باشین باید یک دانشجوی ابدی باشین. یعنی باید روز به روز به علم خودتون اضافه کنین و همزمان با سرعت پیشرفت علوم کامپیوتر اطلاعت خودتون رو به روزرسانی کنین.

در ادامه قصد داریم انواع حوزه‌های مربوط به علوم کامپیوتر رو به شما معرفی کنیم تا بتونین بهتر و عمیق‌تر با این علم گسترده آشنا بشین.

هوش مصنوعی

هوش مصنوعی یا AI، چند وقتیه که بین مردم عادی و کسایی که متخصص نیستن هم طرفداران خودش رو پیدا کرده. جنبه سرگرمی این علم برای خیلی‌هامون جالبه.

چون می‌تونیم آهنگ خواننده‌های مختلف رو با صدای بقیه خواننده‌ها بشنویم، می‌تونیم عکس خودمون رو به شکل کارتون در بیاریم، می‌تونیم تصویرهای مختلفی رو بگیم برامون طراحی کنه و غیره.

اما هوش مصنوعی خیلی گسترده‌تر از چیزیه که ما توی رسانه‌ها می‌بینیم. علم هوش مصنوعی، یعنی طراحی و مطالعه سیستم‌هایی که مستقل از ورودی انسان به طور باهوش می‌تونن عمل کنن.

به بیان دقیق‌تر، هوش مصنوعی سعی می‌کنه با استفاده از الگوریتم‌ها، مدل‌ها و تکنیک‌های مختلف و استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی، سیستم‌هایی رو طراحی کنه توانایی حل مسائل پیچیده و انجام وظایف مختلف رو بدون دخالت انسان داشته باشن.

کاربرد این علم فقط مختص سرگرمی‌های روزمره مثل موزیک یا فیلم نیست. از این علم توی زمینه‌های مختلفی مثل رباتیک، پردازش زبان طبیعی، تشخیص تصویر، تشخیص هویت، تحلیل‌داده، خودکارسازی قسمت‌های مختلف صنعت، بازیابی اطلاعات، تصمیم‌گیری هوشمند، بهینه‌سازی و بیشمار زمینه‌های دیگه استفاده میشه.

طبق گفته خیلی از کارشناسان، انقلاب بعدی توی زمینه تکنولوژی مسئله همه‌گیری هوش مصنوعیه و به همین خاطر این علم، علمیه که آینده خوبی داره و اگه واردش بشین می‌تونین داخلش به پیشرفت و دستاوردهای خوبی برسین.

زبان‌های برنامه‌نویسی و منطق

زبان‌های برنامه‌نویسی به نوعی پایه علوم کامپیوتر هستن. تقریباً تمامی رشته‌های دیگه علوم کامپیوتر، از طریق زبان‌های برنامه‌نویسی ایجاد شدن و به نوعی میشه این رشته رو، مادر باقی رشته‌های علوم کامپیوتر در نظر گرفت. به همین خاطر این زمینه، از علوم کامپیوتر جدانشدنیه و نقش مهمی رو توش ایفا می‌کنه.

یک برنامه‌نویس، دستوراتی که مد نظرشه رو به زبان کامپیوتر ترجمه می‌کنه. به طوری که کامپیوتر متوجه درخواست شخص بشه و بتونه طی سلسله عملیات‌هایی اون رو به اجرا در بیاره.

کار اصلی یک متخصص زبان برنامه‌نویسی، اینه که بتونه کدهای مورد نیاز علوم کامپیوتر مختلف رو به نحوی طراحی کنه که با کم‌ترین دستورات بشه بیش‌ترین بازدهی رو از ماشین مد نظر دریافت کرد.

برنامه نویسان از ابزارهای مختلفی برای طراحی کدها استفاده می‌کنن که از بین اون‌ها میشه به محیط توسعه یکپارچه(IDE)، سیستم کنترل نسخه(Version control system)، مدیریت پروژه و ردیابی باگ(Project management and bug tracking)، محیط‌های تست و خودکارسازی و ابزارهای توسعه وب اشاره کرد که هرکدوم برای منظور خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرن.

کاربردهای محاسباتی علمی

علوم کامپیوتر در کنار اینکه به راحتی ما در کارهای روزمره کمک زیادی کردن، روی پیشرفت علم‌های دیگه هم تاثیرگذار بودن.

خیلی از مسائل علمی هستن که دانشمندان اون‌ها رو نمی‌تونن به صورت فیزیکی بررسی کنن. برای همین، علوم کامپیوتر به کمک اون‌ها میاد و با استفاده از الگوریتم‌ها و قابلیت‌های مدل‌سازی، به دانشمندان کمک می‌کنه که به نتایج مد نظرشون دست پیدا کنن.

علوم کامپیوتر توی سه موقعیت می‌تونن به کمک دانشمندان بیان:

نظریه محاسبات

تئوری محاسبات، یکی از مهم‌ترین شاخه‌های علوم کامپیوتره و وظیفه‌ش، بررسی مفاهیم و اصول پایه‌ای مربوط به محاسبات مختلفه.

این حوزه روی بهینه کردن ماشین‌های محاسباتی، انجام محاسبات پیچیده و محاسبه پذیری مسائل تمرکزداره.

نظریه محاسبات توی علوم کامپیوتر، سه زیر شاخه اصلی داره که در ادامه بهش اشاره می‌کنیم:

معماری و سازماندهی کامپیوتر

این رشته روی مطالعه، طراحی، پیاده‌سازی وبهره‌برداری از سیستم‌های کامپیوتری تمرکز داره و تلاش می‌کنه که کامپیوترها رو از نظر سخت‌افزاری جوری طراحی کنه که توی بهینه‌ترین حالت ممکن کار کنن.

این شاخه از علوم کامپیوتر، روی چگونگی طراحی سخت‌افزارها، دستگاه‌های ذخیره‌سازی، اجزای اتصال شبکه تمرکز می‌کنه و نحوه ذخیره و انتقال اتطلاعات، نحوه اتصال اجزا و بهینه‌سازی این اتصالات تمرکز می‌کنه.

شبکه‌های کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری از اتصال و ارتباط بین چندین سیستم مجزای کامپیوتری برای تسهیل در انتقال داده به وجود میاد. مطالعه شبکه‌های کامپیوتری با هدف تجزیه و تحلیل، طراحی و پیاده‌سازی این اتصالات متمرکزه تا بتونه اون‌ها رو توی بهینه‌ترین حالت ممکن طراحی کنه.

متخصصین شبکه‌های کامپیوتری، انواع راه‌های مختلف رو برای ایجاد شبکه‌هایی با بازدهی بالا بررسی می‌کنن و از طریق اتصالات مختلف مثل سیگنال‌های نور، امواج رادیویی و یا کابل‌های مختلف این ارتباط رو برقرار می‌کنن.

اون‌ها همچنین وظیفه این رو دارن که برای امنیت اطلاعات و محافظت از سیستم‌های داخل شبکه از اختلال‌های مختلف، پروتکل‌هایی رو طراحی و اجرا کنن.

رمزنگاری و امنیت رایانه

این حوزه، روی نحوه محافظت از اطلاعات ذخیره شده داخل کامپیوترها تمرکز داره.
رمزنگاری هم جنبه سخت‌افزاری داره و هم نرم‌افزاری. سخت‌افزاری یعنی طراحی قطعه‌هایی که به راحتی قابل دستکاری نباشن و نرم‌افزاری یعنی طراحی برنامه‌هایی که در برابر سرقت اطلاعات، تخریب، تقلب یا دسترسی کاربران غیرمجاز ایمن باشن.

این علم، الگوریتم‌های مختلف رو از حالت عادی خودشون به حالت رمزگذاری شده ترجمه می‌کنه تا به راحتی قابل خوندن و یا تغییر نباشه.

پایگاه‌های داده و داده‌‌کاوی

داده یا Data، اطلاعاتیه که توی برنامه‌های مختلف کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیره. مطالعه پایگاه‌های داده و داده‌کاوی یعنی سازماندهی، ذخیره‌سازی و طبقه بندی این اطلاعات به بهترین شکل ممکن.

داده‌های جمع‌آوری شده از سیستم‌های مختلف توی حافظه‌ای به اسم پایگاه داده ذخیره میشن. اطلاعاتی که توی این پایگاه‌ها ذخیره میشن، از فرایندی به اسم داده‌کاوی به دست میان که یعنی بررسی داده‌های مختلف توی یک سیستم برای شناسایی الگوهای بین اون‌ها.

گرافیک کامپیوتری و تجسم

این رشته، روی این تمرکز داره که داده‌هایی که روی نمایشگرها نشون داده میشن به زیباترین و کاربردی‌ترین حالت ممکن در دسترس باشن. این شامل مطالعه و بهبود وضعیت سخت‌افزاری یک کامپیوتر و بهینه‌سازی اون از نظر نرم‌افزاریه.

کارهایی که مربوط به بحث گرافیک در کامپیوتر میشه شامل موردهای زیره:

تعامل انسان و کامپیوتر

این رشته، در مورد نحوه تعامل کاربران مختلف با کامپیوترها تحقیق می‌کنه تا بتونه با ارائه راهکارهایی این فرایند رو ساده‌تر کنه تا با کم‌ترین کار ممکنه بشه بیش‌ترین نتیجه رو به راحتی از کار با یک ماشین یا کامپیوتر به دست آورد.
این رشته صرفا از دانش کامپیوتر استفاده نمی‌کنه و برای بهینه کردن نحوه تعامل انسان‌ها با کامپیوتر، از علومی مثل روانشناسی، انسان‌شناسی و مهندسی کاربری هم کمک می‌گیره.

با استفاده از این علوم داده‌هایی بر اساس تفسیر غرایز و انتظارات انسان‌ها در مواجه با سیستم‌های کامپیوتری به دست میاد و بعد از اون، متخصصین به طراحی سخت‌افزار و نرم‌افزارهایی می‌پردازن که این انتظارات رو برآورده کنه.

حالا که در مورد انواع زیرشاخه‌های علوم کامپیوتری دونستین، باید این رو هم بدونین که برای ورود به این رشته و زیرشاخه‌های مربوط به اون، باید از یک سری مهارت‌ها و ویژگی‌های خاص برخوردار باشین تا بتونین بهترین نتایج رو از حرفه خودتون بگیرین و توش بیش‌ترین تاثیرگذاری رو داشته باشین.

در ادامه لیستی از مهارت‌های مورد نیاز برای متخصصین علوم کامپیوتر آورده شده که می‌تونین با خوندنش دید بازتری نسبت به این رشته پیدا کنین.

تسلط بر برنامه‌نویسی

همون‌طور که بالاتر گفته شد، برنامه‌نویسی به نوعی مادر علوم کامپیوتر محسوب میشه. برای اینکه بتونین توی علوم کامپیوتر به موفقیت خوبی برسین، باید توانایی نوشتن، فهم و اجرای کدهای مختلف رو داشته باشین و با بعضی از زبان‌های برنامه‌نویسی آشنایی داشته باشین.

داشتن تفکر الگوریتمی

الگوریتم‌ها سنگ بنای علوم کامپیوتر هستن. توی بحث علوم کامپیوتر، هیچ چیز بی‌نظمی مفید نیست. شاید توی هنر خارج از چارچوب فکر کردن و کمی بی‌نظمی جالب باشه، اما توی علوم کامپیوتر، همه‌چیز ساختارمند و تابع یک الگوی خاصه.

برای همین شما باید تفکری الگوریتمی داشته باشین تا هم بتونین الگو‌های مختلف توی این حوزه رو به خوبی بشناسین و اون‌ها رو تشخیص بدین و هم بتونین برای بهینه کردن چیزی که پیش رو دارین، بهترین الگوریتم‌ها رو طراحی کنین.

تحلیل و طراحی سیستم‌ها

متخصصان علوم کامپیوتری باید بتونن به بهترین شکل ممکن سیستم‌های کامپیوتری رو تحلیل کنن و در صورت لزوم اون‌ها رو بهتر کنن. اون‌ها باید بدونن چطوری سیستم‌های مختلف رو طراحی کنن که به راحت‌ترین شکل قابل استفاده باشه و به نیازهای کاربر پاسخ بده.

داشتن مهارت حل مسئله

یکی از مهم‌ترین بخش‌های این علم حل مسئله است. به این شکل که شما به یک مشکل یا چالشی برخورد می‌کنین و باید برای اون بهترین راه‌حل‌ها رو تحت قالب الگوریتم‌های مختلف ارائه بدین.

یک متخصص علوم کامپیوتر باید بتونه مسائل پیچیده رو تجزیه و تحلیل کنه و راه‌حل‌های خلاقانه و نوآوارانه برای اون‌ها ارائه بده و در کنار اون، مشکلات فنی رو به صورت سیستماتیک حل کنه.

توانایی کار تیمی

پروژه‌هایی که مربوط به علوم کامپیوتر میشن معمولا به بیش‌تر از یک نفر نفر نیاز دارن. به همین خاطر کسی که توی رشته علوم کامپیوتر فعالیت می‌کنه باید توانایی این رو داشته باشه که بتونه با افراد دیگه تشکیل تیم بده و در قالب یک گروه کاری فعالیت کنه.

به روز بودن و انعطاف پذیری

به خاطر اینکه علوم کامپیوتر روز به روز دارن پیشرفت می‌کنن و اطلاعات داخل‌شون بیش‌تر میشن، متخصصین این حوزه باید دائماً در حال یادگیری باشن و دست از آموزش دیدن برندارن.

این افراد باید با تکنولوژی‌های روز دنیا آشنا باشن تا بتونن برای مسائل مختلف  بهترین و نتیجه بخش‌ترین راهکارها رو ارائه بدن.

دونستن مزایای یک رشته باعث میشه که ما برای تلاش توی اون حوزه مشتاق‌تر باشیم و انگیزه بیش‌تری داشته باشیم که مطالب رو یاد بگیریم.

این رشته مزیت‌های مختلفی داره که می‌تونه هر آدمی رو مشتاق کنه که واردش بشه و بخواد از طریقش کسب درآمد کنه و توش حرفه‌ای بشه. به همین خاطر در ادامه لیستی از خوبی‌های این رشته رو براتون آوردیم که می‌تونه خیلی جذاب باشه.

فرصت‌های شغلی بیشمار

از اونجایی که علوم کامپیوتر روز به روز در حال گسترش هستن و تمامی مجموعه‌ها از کوچیک تا بزرگ بهش نیاز دارن، تا سال‌ها شما بازار کار خوبی دارین و می‌تونین توی شرکت‌های مختلف مشغول به کار بشین.

شما توی این حوزه از توسعه هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل داده‌ها، تا برنامه‌نویسی و مهندسی شبکه می‌تونین فعال بشین.

امکان رشد و توسعه شخصی

فعالیت در زمینه علوم کامپیوتر به شما این امکان رو میده که تا مهارت‌های فنیو تخصصی خودتون رو به روز کنین و حتی توی پیشرفت تکنولوژی و علم رایانه سهیم باشین.

حقوق و درآمد بالا

توی جامعه معمولاً از متخصصین علوم کامپیوتر به عنوان افرادی متخصص و با دانش یاد می‌کنن. به همین خاطر، مشاغل مختلف تمایل دارن پرداختی خوبی برای این افراد داشته باشن تا بتونن با استفاده از اون‌ها، کسب و کار خودشون رو بهتر کنن و توی بازار سهم بیش‌تری رو به دست بیارن.

این باعث میشه که شما به عنوان یک متخصص علوم کامپیوتر، درآمد خوبی داشته باشین و انتخاب‌های زیادی برای کسب درامد پیش روتون قرار بگیره.

تاثیر مثبت روی جامعه

جامعه ما در حال حاضر زیر سلطه کامپیوترها است. شما به عنوان متخصص علوم کامپیوتر، می‌تونین کاری کنین که تعامل انسان‌ها با این ماشین‌ها بهینه‌تر بشه و بهتر بتونن از کامپیوترها استفاده کنن.

این باعث میشه که توی جامعه خودتون تاثیر مهمی داشته باشین و احساس ارزشمندی بیش‌تری رو تجربه کنین.

در کنار مزایای فراوانی که افراد از کار کردن توی این حوزه به دست میارن، باید به چالش‌ها و معایب این شغل هم اشاره کرد.

اینو باید گفت که هیچ شغلی نیست که سختی‌های خاص خودش رو نداشته باشه و کاملاً ایده‌آل و آرمانی باشه. برای همین باید وارد رشته‌هایی بشیم که برای ما جذاب هستن و به نوعی مزایا و خوبی‌هاش نسبت به معایبش برامون بیش‌تر باشه.

به همین خاطر در ادامه لیستی از چالش‌های این شغل رو براتون میاریم که بتونین با دید شفاف‌تری برای آینده خودتون قدم بردارین.

پیچیدگی شغلی و پیچیدگی فناوری

علوم کامپیوتر دامنه وسیعی از علوم مختلف رو شامل میشه. در کنار اون، هر کدوم از این علوم هم روز به روز و با پیشرفت تکنولوژی به‌روز میشن و نیازمند این هستن که به صورت مداوم برای یادگیری اون‌ها تلاش کنین.

به همین خاطر اگه دنبال شغلی هستین که یک بار اون رو یاد بگیرین و دیگه کلا مشغول کار کردن باشین این حرفه براتون مناسب نیست. توی این حرفه شما باید دائماً در حال یادگیری باشین تا از همکاران خودتون جا نمونین و بتونین با بقیه به شکل درست به رقابت بپردازین.

رقابت فراوان

به خاطر گستردگی این علم، افراد زیادی داخل این حوزه فعالیت می‌کنن که به صورت بالقوه رقبای شما محسوب میشن. برای اینکه بتونین توی این حوزه به کسب درآمد بپردازین باید هرروز در حال تلاش باشین وتا بتونین جلوتر از رقبای خودتون حرکت کنین و سهم بیش‌تری از بازار رو داشته باشین.

اگه روحیه شما برای رقابت مناسب نیست به شما پیشنهاد نمی‌کنیم که وارد این کار شین. چون می‌تونه براتون تجربه ناامیدکننده‌ای رو رقم بزنه و به جای کمک به رشد شما، بدتر دلسردتون بکنه.

مشکلات و مسائل فنی مختلف

در حین اینکه شما برای یک پروژه تلاش می‌کنین، ممکنه با انواع و اقسام چالش‌ها رو‌به‌رو بشین که نیازمند صبر و حوصله داره.

مشکلاتی مثل باگ‌های مختلف سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری، عملکرد نامناسب دستگاه‌ها یا برنامه‌ها، مشکلات امنیتی و سایر مشکلات فنی که حل کردن اون‌ها، نیاز به این داره که تجربه و تخصص کافی داشته باشین.

فشار زمانی

خیلی از پروژه‌ها هستن که برای آماده کردن‌شون، بازه زمانی محدودی دارین و توی زمان کم باید اون پروژه رو تحویل بدین. ممکنه این مورد برای خیلی‌ها استرس‌آور باشه و باعث شه عصبی بشن.

برای همین به عنوان یک متخصص علوم کامپیوتر باید توانایی مدیریت زمان رو داشته باشین و روی اصول مدیریت پروژه تسلط داشته باشین تا بتونین توی زمان مقرر شده کار خودتون رو ارائه بدین.

مسئولیت زیاد

خیلی از شرکت‌ها هستن که کسب درآمدشون بستگی به درست کار کردن سیستم‌های کامپیوتری و شبکه‌های اون‌‌ها داره. برای همین، یک خطا یا یک اشتباه کوچیک ممکنه به مجموعه ضرر وارد کنه که باید براش آماده باشین.

به همین خاطر، متخصصین علوم کامپیوتر باید توانایی مدیریت خطاها، حفظ امنیت، نظارت بر عملکرد سالم سیستم‌ها و پیش‌گیری از آسیب‌های احتمالی رو داشته باشن.

تعامل با کاربران غیرمتخصص

خیلی از مواقع، شما باید با کسایی کار کنین که هیچ دانشی از علوم کامپیوتر ندارن. اینکه بتونین موارد و مسائل تخصصی رو به زبانی منتقل کنین که یک کاربر غیرمتخصص اون رو درک کنه اهمیت بالایی داره.

برای عده‌ای ممکنه این کار سخت و چالش‌برانگیز به نظر برسه و باعث خرد شدن اعصاب اون‌ها بشه.

جمع‌بندی

علوم کامپیوتر رشته تازه‌ای نیست اما به شدت رو به رشده. هر سال داره به شاخه‌های این رشته اضافه میشه و روز به روز داره بزرگ‌تر میشه. علوم کامپیوتر، دانش آینده است. دانش ماشین‌ها و ابزارهایی که می‌تونن سخت‌ترین محاسبات رو برای ما انجام بدن و حتی به ما توی کارهای روزمره‌مون هم کمک بکنن.

برای اینکه بتونین وارد رشته‌های علوم کامپیوتر توی بهترین دانشگاه‌های کشور بشین، باید نتیجه کنکورتون خوب باشه. به همین خاطر به شما اپلیکیشن فاب رو پیشنهاد می‌کنیم که داخلش می‌تونین به ساعت‌ها آموزش ارزان و با کیفیت دسترسی داشته باشین و خودتون رو برای این آزمون سرنوشت‌ساز آماده کنین.

همچنین اگه سوالی در مورد سایر رشته‌های گرایش ریاضی فیزیک داشتین، مثل رشته خلبانی، می‌تونین مجله آموزشی فاب رو دنبال کنین.