Računarstvo (računarska znanost, te još i računalna znanost, znanost o računalima; ili računalstvo) se bavi proučavanjem teoretskih osnova informacije i računanja, te njihovim implementacijama i primjenama u računalnim sustavima.
Računarstvo ima mnoga potpolja; neki naglašavaju računanje i specifične rezultate (kao što je računalna grafika), dok drugi naglašavaju svojstva računskih problema, (kao što je računska teorija složenosti). Treći se sredotoče na izazove u ostvarenju računanja. Na primjer, teorija programskih jezika proučava pristupe u opisu računanja, dok računalno programiranje primjenjuje specifične programske jezike za rješavanje specifičnih računskih problema sa rješenjima. Daljnje potpolje, interakcija čovjeka i računala, se fokusira na izazove u činjenju računala i računanja korisnima, koristivima i univerzalno pristupačnima svim ljudima.
Povijest računarstva predatira mnogo godina invenciju suvremenog digitalnog računala. Strojevi za računanje specifičnih zadataka poput abakusa su postojali još od davnina. Wilhelm Schickard je izgradio prvi mehanički kalkulator 1623. Charles Babbage je dizajnirao diferencijalni stroj u viktorijansko doba, a oko 1900. je tvrtka IBM prodavala strojeve sa bušenim karticama
. Međutim, svi ovi strojevi su bili ograničeni na obavljanje jednog zadatka ili, u najboljem slučaju, nekog podskupa svih mogućih zadataka.
Tokom 1940-ih, kako su bili razvijani noviji i moćniji strojevi za računanje, naziv računalo se počeo odnositi na strojeve, radije nego na njihove ljudske prethodnike. Kad je postalo jasno da računala mogu biti korištena za više od pukih matematičkih računanja, polje računarstva se proširilo i na proučavanje računanja u općem smislu. Računarstvo se etabliralo kao zasebna akademska disciplina 1960-ih, stvaranjem prvih odsjeka i studija računarstva.. Budući da su praktična računala postala dostupna, mnoge primjene računarstva su postale zasebna istaknuta područja proučavanja.
Veći uspjesi
Unatoč svojoj relativno kratkoj povijesti kao formalna akademska disciplina, računarstvo je načinilo mnogo fundamentalnih doprinosa znanosti i društvu, između kojih su:
Primjene unutar računarstva
Formalna definicija računanja i izračunljivosti, te dokaza da postoje nerješivi i neukrotivi problemi.
Koncept programskog jezika, alata za precizno izražavanje metodoloških informacija na raznim razinama apstrakcije
U kriptografiji, razbijanje stroja Enigma je bio značajan faktor koji je doprinjeo pobjedi Saveznika u drugom svjetskom ratu.
Znanstveno računarstvo je omogućilo napredno proučavanje uma i preslikavanje ljudskog genoma u sklopu projekta ljudski genom. Projekti iz raspodijeljenog računarstva, poput Folding@home, istražuju uvijanje bjelančevina.
Odnosi sa drugim disciplinama
Glavni članak: Raznolikost računarstva
Unatoč svome imenu, većina računarstva ne uključuje bavljenje samim računalima. Ustvari, istaknuti računalni znanstvenik Edsger Dijkstra je često citiran kako kaže: "Računarstvo nije ništa više o računalima, nego što je astronomija o teleskopima." Dizajn i dostava računala i računalnih sustava se općenito smatra područjem disciplina koji nisu računarstvo. Na primjer, proučavanje računalnog sklopovlja je uobičajeno smatrano dijelom računalnog inženjerstva, dok je proučavanje komercijalnih računalnih sustava i njihove dostave često zvano informacijska tehnologija ili informacijski sustavi. Računarstvo je ponekad kritizirano kao nedovoljno znanstveno, pogled koji je utjelovljen u izjavi "Znanost je računarstvu ono što je hidrodinamika vodoinstalaterstvu", pripisana Stanu Kelly-Bootleu i drugima. Međutim, znatna se interdisciplinarna suradnja odvija između različitih disciplina vezanih za računala. Računarstvo je također nerijetko prešlo u druge discipline, kao što je umjetna inteligencija, kognitivna znanost, fizika (vidi kvantno računarstvo), te jezikoslovlje.
Neki smatraju da je računarstvo srodnije matematici od mnogih drugih znanstvenih disciplina. Rano je računarstvo bilo pod strogim utjecajem rada matematičara kao što su Kurt Gödel i Alan Turing, i postoji jako plodonosna razmjena ideja između dvaju polja u područjima kao što su matematička logika, teorija kategorija, teorija domena i algebra.
Odnos između računarstva i programskog inženjerstva je predmet mnogih prijepora, a što je još dodatno zamućeno mnogim sporovima oko toga što točno naziv "programsko inženjerstvo" znači, te kako je računarstvo definirano. David Parnas, uzimajući za uzor odnose između ostalih inženjerskih i znanstvenih disciplina, je tvrdio da je principijelni fokus računarstva proučavanje općenitih svojstava računanja, dok je principijelni fokus programskog inženjerstva dizajn specifičnih računanja kako bi se postigli praktični rezultati, što to dvoje čini različitim ali komplementarnim disciplinama..
Polja računarstva
Računarstvo istražuje koncepte i dokaze kako bi objasnilo i opisalo zanimljive računske sustave. Kao i kod svake znanosti, ove teorije mogu biti iskorištene prilikom sinteze praktičnih inženjerskih aplikacija, koje zauzvrat mogu voditi ka novim sustavima za proučavanje i analiziranje. Iako se može koristiti ACM sustav za razredbu računarstva, slijedi nešto deskriptivnija podjela:
Bulovska logika i ostali načini modeliranja logičkih upita; uporabe i ograničenja formalnih metoda dokazivanja.
Teorija brojeva
Teorija dokaza i heuristika za nalaženje dokaza u jednostavnoj domeni cijelih brojeva. Korištena kako u kriptografiji, tako i u domeni umjetne inteligencije.
Teorija grafova
Osnove za podatkovne strukture i algoritme pretraživanja.
Teorija tipova
Formalna analiza tipova podataka, te uporaba ovih tipova za razumijevanje svojstava programa - napose sigurnosti programa.
Teorija kategorija
Teorija kategorija pruža sredstva za obuhvaćanje cijele matematike i računanja u jednoj sintezi.
Što je izračunljivo trenutnim modelima računala. Dokazi koje su razvili Alan Turing i drugi pružaju uvid u mogućnosti što može biti izračunato, a što ne.
Paradigme formalnih jezika za izražavanje algoritama, te svojstva ovih jezika (npr. za rješavanje kakvih problema su prikladni)
Konkurentni, paralelni i raspodijeljeni sustavi
Konkurentnost
Teorija i praksa simultanih računanja; sigurnost podataka u višezadaćnom i višenitnom okolišu.
Raspodijeljeno računarstvo
Računanje korištenjem višestrukih računarskih uređaja preko mreže u svrhu ostvarenja zajedničkog zadatka te reduciranja latencije koja je na taj način uključena u doprinos jednog procesora za bilo koji zadatak.
Paralelno računarstvo
Računanje korištenjem višestrukih konkurentnih niti izvršavanja.
Programsko inženjerstvo
Dizajn algoritama
Korištenje ideja iz teorije algoritama za kreativnno dizajniranje rješenja konkretnih zadataka.
Računalno programiranje
Praksa korištenja programskog jezika za implementiranje algoritama
Formalne metode
Matematički pristupi opisivanju i zaključivanju o dizajnu programske podrške.
Reverzno inženjerstvo
Primjena znanstvene metoda u razumijevanju neke proizvoljne postojeće programske podrške
Sustavi za upravljanje računalnim programima i pružanja baze koristivih sustava.
Komunikacije
Računalni zvuk
Algoritmi i podatkovne strukture za stvaranje, manipulaciju, pohranu i prijenos zapisa digitalnog zvuka. Također je važan u aplikacijama za prepoznavanje glasa.
Algoritmi i za sintetičko generiranje vizualnih slika, te za integriranje i mijenjanje vizualne i prostorne informacije uzorkovane iz stvarnog svijeta.
Obrada slike
Određivanje informacije iz slike koristeći računanje.
Interakcija čovjeka i računala
Interakcija čovjeka i računala
Proučavanje činjenja računala i računanja korisnim, koristivim i univerzalno pristupačnim ljudima, uključujući proučavanje i dizajn računalnih sučelja kroz koja ljudi koriste računala.
Uporaba računarstva u svrhu održavanja, analize i pohranjivanja bioloških podataka, te u svrhu rješavanja bioloških problema poput uvijanja bjelančevina (engl. protein folding), predviđanje funkcije i filogenije.
Kognitivna znanost
Računsko modeliranje stvarnih umova
Računska kemija
Računsko modeliranje teoretske kemije u svrhu određivanja kemijskih struktura i svojstava
Računska neuroznanost
Računsko modeliranje stvarnih mozgova
Računska fizika
Numeričke simulacije velikih neanalitičkih sustava
Numerički algoritmi
Numerička rješenja matematičkih problema kao što su pronalaženje korijena, integracija, rješenja običnih diferencijalnih jednadžbi te aproksimacija specijalnih funkcija.
Simbolička matematika
Manipulacija i rješavanje izraza u simboličkom obliku, poznato i kao računalna algebra.
Obrazovanje i računarstvo
Neka sveučilišta poučavaju računarstvo kao teoretsko proučavanje računanja i algoritamskog zaključivanja. Ovakvi programi često između ostaloga naglašavaju teoriju računanja, analizu algoritama, teoriju konkurentnosti, baze podataka i analizu sustava. Također tipično poučavaju računalno programiranje, koje pak tretiraju radije kao alat za podršku ostalim poljima računarstva, nego kao središnji fokus proučavanja.
Druge škole i sveučilišta, kao i srednje škole i vokacijski programi koji poučavaju računarstvo, naglašavaju praksu naprednog računalnog programiranja radije nego teoriju algoritama i računanja u svojem programu. Takvi programi se više fokusiraju na vještine koje su važne radnicima koji ulaze u industriju programske podrške. Ovi praktični aspekti računalnog programiranja se često pokrivaju nazivom programsko inženjerstvo. S druge strane, postoji mnogo prijepora oko toga što točno naziv "programsko inženjerstvo" znači, i je li to ista stvar kao i programiranje.
This article uses material from the Wikipedia Srpskohrvatski / Српскохрватски article Računarstvo, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Sadržaj je dostupan pod CC BY-SA 4.0 osim ako je drugačije navedeno. Images, videos and audio are available under their respective licenses. ®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Srpskohrvatski / Српскохрватски (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.