La ciencia de la computación es el estudio de cómo manipular, administrar, transformar y codificar información.
Hay muchas áreas diferentes en la informática. Algunas de las áreas consideran los problemas de una manera abstracta. Algunas áreas necesitan máquinas especiales, llamadas computadoras.
Una persona que trabaja con computadoras a menudo necesitará matemáticas, ciencias y lógica para fabricar y usar computadoras.
Tareas comunes para un informático
Hacer preguntas
Esto es para que puedan encontrar formas nuevas y más fáciles de hacer las cosas, y la manera de abordar los problemas con esta información.
Hacer la pregunta correcta
Las computadoras pueden hacer algunas cosas fácilmente (por ejemplo: matemáticas simples, o ordenar una lista de nombres de la A a la Z). Pero las computadoras no pueden responder preguntas cuando no hay suficiente información, o cuando no hay una respuesta real. Además, las computadoras pueden tardar demasiado tiempo en terminar tareas largas. Por ejemplo, puede llevar demasiado tiempo encontrar el camino más corto a través de todas las ciudades de los Estados Unidos, por lo que en su lugar, una computadora intentará adivinar de cerca. Una computadora responderá estas preguntas más simples mucho más rápido.
Responder a la pregunta
Los algoritmos son pasos complicados de instrucciones que describen cómo completar una tarea, como resolver un problema. Piense en jugar a las cartas, por ejemplo. Un informático quiere ordenar las tarjetas. Primero quiere ordenarlos por color. Luego quiere pedirlos por número (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, Jota, Reina, Rey y As). El científico de la computación puede ver diferentes formas de ordenar los naipes. Ahora debe pensar en cómo lo hará. Cuando decide, ha creado un algoritmo. Después de hacer el algoritmo, el científico necesita probar si el algoritmo siempre hace lo que debería. Entonces, el científico puede ver lo bien que su programa clasifica las cartas.
Un algoritmo simple pero muy lento podría ser: soltar las cartas, recogerlas y comprobar si están ordenadas. Si no lo son, hazlo de nuevo. Este método funcionará, pero a menudo tomará mucho tiempo.
Una persona puede hacer esto mejor mirando a través de todas las cartas, encontrando la primera carta (2 de diamantes) y poniéndola al principio. Después de esto, busca la segunda tarjeta, y así sucesivamente. Esto funciona mucho más rápido y no necesita mucho espacio. Este algoritmo de ordenación es una ordenación por selección.
La informática comenzó durante la Segunda Guerra Mundial y se separó de las otras ciencias durante las décadas de 1960 y 1970. Ahora, la informática utiliza métodos especiales para hacer las cosas, y tiene sus propias palabras especiales. Está relacionado con la ingeniería eléctrica, las matemáticas y la ciencia del lenguaje.
La informática examina las partes teóricas de las computadoras. La ingeniería informática analiza las partes físicas de las computadoras (hardware), y la ingeniería de software analiza el uso de los programas informáticos y cómo hacerlos.
Partes de la informática
Matemáticas centrales
- Álgebra booleana (cuando algo solo puede ser verdadero o falso)
- Formatos de numeración de computadoras (cómo cuentan las computadoras)
- Matemáticas discretas (matemáticas con números que una persona puede contar)
- Lógica simbólica (formas claras de hablar de matemáticas)
- Orden de precedentes (qué operaciones matemáticas se realizan primero)
- Teoría algorítmica de la información (¿con qué facilidad puede una computadora responder una pregunta?)
- Teoría de la complejidad (¿cuánto tiempo y memoria necesita una computadora para responder a una pregunta?)
- Teoría de la computabilidad (¿puede una computadora hacer algo?)
- Teoría de la información (matemática que analiza los datos y cómo procesarlos)
- Teoría de la computación (cómo responder preguntas en una computadora utilizando algoritmos)
- Teoría de grafos (matemática que busca direcciones de un punto a otro)
- Teoría de tipos (¿con qué tipos de datos deben trabajar las computadoras?)
- Semántica denotacional (matemáticas para lenguajes de computadora)
- Algoritmos (mira cómo responder a una pregunta)
- Compiladores (convertir palabras en programas de computadora)
- Análisis léxico (cómo convertir palabras en datos)
- Microprogramación (cómo controlar la parte más importante de una computadora)
- Sistemas operativos (grandes programas de computadora, por ejemplo, Linux, Microsoft Windows, Mac OS) para controlar el hardware y software.
- Criptografía (ocultar datos)
Informática en el trabajo
- Inteligencia artificial (hacer que las computadoras aprendan y hablen, de manera similar a las personas)
- Álgebra de computadoras (usar computadoras para problemas matemáticos)
- Arquitectura de computadoras (construir una computadora)
- Gráficos de computadora (hacer imágenes con computadoras)
- Redes de computadoras (unir computadoras con otras computadoras)
- Programa de computadora (cómo para decirle a una computadora que haga algo)
- Programación de computadoras (escribir, o hacer, programas de computadora)
- Seguridad de computadoras (hacer las computadoras y sus datos seguros)
- Bases de datos (una forma de ordenar y guardar los datos)
- Estructura de datos (cómo crear o agrupar datos)
- Computación distribuida (usar más de una computadora para resolver un problema difícil)
- Recuperación de información (recuperar datos de una computadora)
- Lenguajes de programación (lenguajes que utiliza un programador para crear programas de computadora)
- Especificación del programa (lo que se supone que debe hacer un programa)
- Verificación del programa asegurarse de que un programa de computadora hace lo que debe hacer, consulte depuración)
- Robots (usar computadoras para control de máquinas)
- Ingeniería de software (cómo los programadores escriben programas)
Qué hace la informática
- Benchmark (prueba de la potencia o velocidad de una computadora)
- Visión por computadora (cómo las computadoras pueden ver y comprender imágenes)
- Detección de colisiones (cómo las computadoras ayudan a los robots a moverse sin golpear algo)
- Compresión de datos (reduciendo los datos)
- Estructuras de datos (cómo las computadoras agrupan y ordenan>
- Adquisición de datos (colocación de datos en computadoras)
- Patrones de diseño (respuestas a problemas comunes de ingeniería de software)
- Procesamiento de señales digitales (limpieza y «observación» de datos)
- Formatos de archivo (cómo se organiza un archivo)
- Interacción persona-ordenador (cómo los humanos usan las computadoras)
- Seguridad de la información (mantener los datos a salvo de otras personas)
- Internet (una gran red que une casi todas las computadoras)
- Aplicaciones web (programas de computadora en Internet)
- Optimización (hacer que los programas de computadora funcionen más rápido)
- Métricas de software (formas de medir, como contar líneas de código o número de operaciones)
- Diseño VLSI (la realización de un diseño muy grande and complex computer system)
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