معرفی رشته علوم کامپیوتر

دسته بندی :

تاریخ درج :

حجم فایل :

معرفی رشته علوم کامپیوتر

علوم کامپیوتر چیست؟
تعاریف گوناگون و بسیاری در رابطه با علوم کامپیوتر وجود دارد اما تعریفی که اکثر مهندسان این رشته از علوم کامپیوتر دارند اینگونه است: علوم کامپیوتر در واقع مطالعه نظام‌مند امکان سنجی، ساختار، بیان، طراحی و تحلیل الگوریتم‌ها برای تولید، ذخیره سازی، پردازش، نمایش و دسترسی به داده‌‌ها و اطلاعات است.
علوم کامپیوتر پل ارتباطی بین دانش کامپیوتر و ریاضیات است. هدف از این رشته تربیت متخصصانی است که با دید ریاضی‌تر و منطقی‌تر به حل مسائل مطرح در حوزه علوم کامپیوتر، ریاضیات و یا سایر رشته‌‌ها می‌پردازند. علوم کامپیوتر شامل زمینه‌های اصلی رایانش مانند نظریه ها، الگوریتم ها، زبان های برنامه‌نویسی و معماری کامپیوتر بوده و برنامه درسی در مقطع کارشناسی (علوم کامپیوتر) محدوده وسیعی از موضوعات را پوشش داده و دانشجو را با زمینه‌‌ها مختلف این رشته آشنا می‌کند.

رشته علوم کامپیوتر (Computer Science)
علوم کامپیوتر، رشته‌ای است که با هدف مطالعه نحوه محاسبات و یا به عبارت دقیق تر، دستیابی به یک روش حل مسئله در کوتاه‌ترین زمان ممکن با دقت بسیار بالا، ایجاد گردید. پایه این رشته، استدلال، منطق و ریاضیات است. در این رشته با ارائه درک مناسبی از تحلیل و تجزیه روش‌های حل مسئله به کمک ابزارهای کامپیوتری، زمینه‌های مرتبط با بهینه سازی، بیوانفورماتیک، ارتباط ریاضیات و کامپیوتر را پوشش می‌دهد

تفاوت علوم کامپیوتر با مهندسی کامپیوتر چیست؟
هرچند رشته های علوم کامپیوتر و مهندسی کامپیوتر، نقاط مشترک زیادی دارند اما در عین‌ حال تفاوت های بسیار زیادی هم با یکدیگر دارند.
در علوم کامپیوتر، ما به پردازش، ذخیره سازی و انتقال دیتا سروها می پردازیم، اما در مهندسی کامپیوتر ترکیبی از مهندسی برق و علوم کامپیوتر است، تفاوت اصلی رشته علوم کامپیوتر با مهندسی کامپیوتر (به ویژه گرایش نرم افزار) در این است که رشته علوم کامپیوتر برخلاف مهندسی کامپیوتر به مباحث بنیادی کامپیوتر می پردازد و از این رو فاقد دروس آزمایشگاهی و کارگاهی است و بیشتر جنبه تحقیقات نظری دارد و همچنین در مجموعه علوم پایه (و نه فنی و مهندسی) جای می گیرد.

رشته علوم کامپیوتر مناسب چه کسانی است؟
رشته‌ علوم کامپیوتر برای مطالعه‌ نحوه‌ محاسبات به وجود آمد و یک راه ارتباطی موثر بین دانش کامپیوتر و ریاضی است؛ مهمترین هدف این رشته، دستیابی به بهترین روش، برای حل یک مسئله در کمترین زمان و با بالاترین دقت است.
خروجی رشته‌ علوم کامپیوتر، افرادی با دید ریاضی نسبت به مسائل منطقی در حوزه‌های مختلف مرتبط و غیر مرتبط با کامپیوتر است. نگرش فارغ التحصیلان این رشته به صورت پایه‌ای نسبت به موضوعات است و به عنوان مثال در آن، علاوه بر آموختن زبان‌های برنامه‌نویسی، نحوه‌ ساخت آن‌ها (زبان‌های برنامه‌نویسی) هم مورد بررسی قرار می‌گیرد.
پایه و اساس رشته‌ علوم کامپیوتر علاقه به ریاضیات است. دانشجوی این رشته باید علاوه بر مباحث ریاضی به ساخت استدلال و اثبات موضوعات مختلف با دید منطقی و عددی اشتیاق داشته باشد (حتی مسائل روزمره‌ جهان پیرامون). واژگان علوم کامپیوتر و گرایش‌های مربوطه بر خلاف معنا‌شناسی، برای انجام محاسبات، بیشتر نیازمند قلم و کاغذ هستند تا کامپیوتر.
کلید واژه‌ اصلی در این رشته، ریاضیات است و با توجه به دو دسته‌ کلی افراد (در باور عموم) که یا به ریاضیات علاقه دارند یا ندارند، انتخاب و عدم انتخاب این رشته و تحصیل در آن تا حدی قابل تشخیص است. البته تلاش زیاد در تمام کارها باعث رفع نقایص موجود و حتی به وجود آمدن علاقه در حوزه‌‌ای خاصی می‌شود که شاید تا پیش از آن هیچ جذابیتی در آن برای شخص وجود نداشته است.
فارغ از بحث ریاضیات، برخی ویژگی‌های شخصیتی که آمادگی ورود به دنیای علوم پایه و حتی ریاضیات محض را فراهم می‌کنند، در ذیل ذکر شده‌اند. اگر شما دارای این ویژگی‌ها هستید، احتمالا علاوه بر رشته‌ علوم کامپیوتر، در سایر رشته‌های علوم پایه و ریاضیات محض هم بر خلاف تصوری که از خودتان دارید، موفق خواهید بود (بدون قطعیت و به صورت احتمالی).
    ذات کنجکاو و پرسشگر
    علاقه به حل مسائل و معماها
    شیوه تفکر منطقی و گام‌به‌گام
    از زوایای نامتعارف به مسائل نگاه کردن
    به دنبال یادگیری مسائل جدید به صورت روزمره بودن
    تحمل دوره‌های طولانی عدم موفقیت
    نحوه جستجو و مطالعه برای یافتن پاسخ سوالات (از طریق وب، کتاب‌های سنتی و الکترونیک، به صورت انفرادی و بدون نیاز به توضیح قضایا توسط شخص دوم)
نکته‌ بعد در رشته علوم کامپیوتر، خلاقیت است. اشخاصی که در این رشته تحصیل می‌کنند، یا دانش آموخته‌ آن و در بازار کار مشغول هستند، نیاز است تا به دلیل رشد سریع فناوری و تغییر در تکنولوژی‌های روز، همیشه در حال یادگیری باشند؛ در مورد جهان اطراف خود کنجکاوی کنند و با دید تحلیلی به آن بنگرند، چرا که برنامه‌ها و سیستم‌ها در هر زمینه‌ای از زندگی و تجارت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

توانایی های موردنیاز برای ورود به رشته علوم کامپیوتر
اگر ایده نوشتن کد و ارائه راه حل های فناوری خلاق برای شما جذاب است، تحصیل در رشته علوم کامپیوتر ممکن است برای شما مناسب باشد. در زیر 5 مهارت برتر که موفق ترین رشته های علوم رایانه آنها را داشته اند، معرفی شده است.
مهارت های تحلیلی
هدف اصلی رشته علوم کامپیوتر شناسایی یک مشکل و ارائه راه حل فناوری برای رفع آن است. این امر نیاز به داشتن مهارت های تحلیلی قوی دارد که به شما امکان می دهد مسئله ای را که با آن سر و کار دارید درک کرده و راه حل های مختلف را ارزیابی کنید تا بتوانید مطلبی را پیدا کنید که متناسب با نیازهای شما باشد.
مهارت حل مسئله
یکی دیگر از مهارت های مهم برای رشته علوم کامپیوتر، توانایی حل مشکلات پیچیده به روشی منظم و منطقی است. این امر به این دلیل است که بیشتر پروژه هایی که روی آنها کار خواهید کرد ، شما را ملزم می کنند که یک ایده بگیرید و آن را به واقعیت تبدیل کنید. برای انجام این کار، شما باید بتوانید در مورد بهترین راه برای اجرای پروژه فکر کنید و سپس مراحل لازم برای انجام آن را تشریح کنید.
مهارت خلاقیت
خلاقیت با حل مسئله ارتباط دارد و این یکی از مهارت های اصلی دیگری است که شما به عنوان یک تحصیل کرده در رشته علوم رایانه به آن نیاز دارید. از آنجا که ارائه راه حل برای مشکلات تقریباً هرگز یک فرایند ساده نیست، غالباً تفکر خارج از ذهن مورد نیاز است تا اطمینان حاصل شود که شما خلاقانه ترین و موثرترین راه حل ها را ارائه می دهید.
مهارت های تفکر انتقادی
تفکر انتقادی یک مهارت مهمی است که در هر رشته بسیار تاثیر دارد، اما هنگام صحبت در علوم رایانه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این امر به این دلیل است که شما در حال کار روی پروژه های متنوعی هستید و از روش های متنوعی استفاده می کنید بنابراین دانستن روش های استفاده (و چه موقع استفاده از آنها) یک بخش اساسی در انجام کار است. با تفکر انتقادی، شما همچنین می توانید ارزیابی کنید که چرا برخی از راه حل ها ممکن است کار نکنند و در رسیدن به رویکرد صحیح باعث صرفه جویی در وقت شوند.
مهارت انعطاف پذیری
یکی از اصول مهم برنامه نویسی (در هر سطح) درک این موضوع است که شما به احتمال زیاد پیش از موفقیت خواهید شکست. این هیچ ارتباطی با توانایی های برنامه نویسی شما و همه چیز در رابطه با خود فرآیند برنامه نویسی ندارد. برنامه نویسی شامل امتحان کردن عناصر مختلف کد تا زمانی که شما بهترین راه حل را بیابید و یادگیری مقاومت در برابر انعطاف پذیری، مصمم و فروتن بودن در مقابل چندین خرابی بخشی از این فرایند است.

گرایش‌های رشته علوم کامپیوتر
در ایران و در رشته علوم کامپیوتر، دانشگاه‌های مختلف درس‌ها و دوره‌های یکسانی را تدریس نمی‌کنند و حتی روی شاخه‌های موجود در این رشته هم توافقی وجود ندارد. در مقطع کارشناسی از علوم کامپیوتر، 4 گرایش محاسبات علمی، نظریه‌ الگوریتم‌ها، سخت‌افزار و سیستم‌های اطلاعاتی وجود دارد.
    گرایش محاسبات علمی: در گرایش محاسبات علمی، کاربرد ریاضیات در کامپیوتر مطالعه می‌شود و زمینه‌های برنامه‌ریزی خطی، غیرخطی، آنالیز عددی و نرم‌افزار در ریاضی مورد بحث قرار می‌گیرند.
    گرایش نظریه‌ الگوریتم‌ها: در این گرایش به بررسی راه‌های مختلف حل مسئله پرداخته می‌شود تا با بکارگیری روش‌های سریع‌تر و بهتر، الگوریتم‌های بهینه‌تری پیاده‌سازی شوند.
    گرایش سخت‌افزار: این گرایش مربوط به معماری و ساختار کامپیوتر است.
    گرایش سیستم‌های اطلاعاتی: در این گرایش نیز به مدیریت پروژه‌های نرم‌افزاری و سیستم‌های اطلاعاتی پرداخته می‌شود.
علاوه بر 4 گرایش اصلی، رشته‌های زیر نیز جزء گرایش‌های علوم کامپیوتر به حساب می‌آیند:
    هوش مصنوعی
    بیوانفورماتیک
    گرافیک کامپیوتری
    ساخت بازی کامپیوتری
    شبکه‌های کامپیوتری
    رباتیک
    امنیت

مهم‌ترین دروس دانشگاهی رشته علوم کامپیوتر چه هستند؟
دروس مهم این رشته در ادامه فهرست شده‌اند:
    مبانی کامپیوتر و برنامه‌نویسی
    آنالیز عددی
    برنامه‌سازی پیشرفته
    منطق ریاضی
    نظریه محاسبات
    ساختمان داده‌ها و الگوریتم‌ها
    کامپایلر
    مدارهای منطقی
    طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی
    شبیه‌سازی سیستم‌های گسسته
    نظریه زبان‌ها و ماشین‌ها
    درس هوش مصنوعی
این دروس که جزء دروس مشترک برای تمامی گرایش‌ها هستند، شالوده علوم کامپیوتر در ایران را تشکیل می‌دهند، هر چند در گرایش‌های مختلف، تمرکز روی مباحث متفاوت است. مثلاً در گرایش محاسبات علمی، تمرکز روی آنالیز اعداد، و استفاده از نرم‌افزار در ریاضیات است.
در گرایش نظریه الگوریتم‌ها، تمرکز روی نظریه‌ها برای ارائه راهکار جدید و متفاوت حل مسئله است، تا ضمن افزایش سرعت الگوریتم بتوان به دقت محاسبه و پاسخ آن هم اعتماد کرد. در این گرایش،‌ دروس زیر اهمیت بیشتری دارند.
    نظریه گراف
    نظریه محاسبات
    نظریه زبان‌ها و اتوماتا
    نظریه کدگذاری
    بهینه‌سازی
تمرکز گرایش سخت‌افزار نیز بر روی دروس زیر قرار گرفته است.
    طراحی مدار و ریزپردازنده
    آشنایی با معماری کامپیوتر
نهایتاً در گرایش سیستم‌های اطلاعاتی، دروس زیر از جمله دروس مهم این رشته به شمار می‌آیند.
    طراحی سیستم‌های اطلاعاتی (با انواع متدولوژی از جمله RUP)
    تحلیل سیستم‌های اطلاعاتی
    مدیریت و طراحی سیستم‌های شئ‌گرا
    مدیریت پروژه
به صورت کلی، با دانشی که دانشجو در گرایش سیستم‌های اطلاعاتی کسب می‌کند در پایان دوره کارشناسی به دید منطقی برای ارائه راهکار حل مسئله در حوزه IT دست خواهد یافت.

بازار کار و آینده شغلی رشته علوم کامپیوتر
بازار کار و آینده شغلی رشته علوم کامپیوتر در ایران
فرصت های شغلی مهندسین رشته علوم کامپیوتر با توجه به سطح مدرک تحصیلی آن ها مشخص می شود. فارغ التحصیلانی که دارای مدرک کارشناسی هستند، فرصت های شغلی مشابه مهندسین نرم افزار دارند، اما فارغ التحصیلانی که دارای مدارک بالاتر هستند دارای فرصت های شغلی مدیریتی گروه ها هستند و در زمینه حل مسائل تئوریک کار می کنند. به دلیل نقش مهم این رشته در توسعه کشور، آینده شغلی این رشته را خوب پیش بینی می کنیم.
چرا که بسیاری از مراکز صنعتی، سازمان ها، مراکز تحقیقاتی، وزارتخانه ها دارای پروژه های بسیار مهمی هستند، که از این مهندسین استفاده می کنند. اگر این افراد به فکر استخدام نباشند در همان دوران تحصیل می توانند با کسب مهارت های لازم در زمینه های شغلی توسعه دهنده نرم افزار، مدیر پایگاه داده، تحلیل گرد سیستم های کامپیوتری، مدیر پروژه های نرم افزاری، توسعه دهنده وب مشغول به کار شوند و درآمد قابل توجهی داشته باشند.
بازارکار و آینده شغلی رشته علوم کامپیوتر در جهان
رشته علوم کامپیوتر شامل طیف گسترده ای از مشاغل جالب و متنوع است؛ از توسعه دهندگان نرم افزار گرفته تا مدیران پایگاه داده تا توسعه دهندگان وب. علاوه بر فرصت های سنتی تر در این زمینه، حوزه دیگری مانند هوش مصنوعی که در حال گسترش است. همچنین شغل های زیادی متقاضی جذب فارغ التحصیلان این رشته برای حوزه امنیت سایبری هستند. کشورهایی مانند سوئیس، کانادا، استرالیا، هلند، آلمان، آمریکا، سوئد و دانمارک بهترین کشورها برای مشاغل این رشته هستند.
با توجه به اینکه با روز به روز شاهد وابسته شدن زندگیمان با رایانه ها هستیم، می توان گفت آینده شغلی این متخصصین تا سال 2028، رشد 32 درصدی داشت که این میزان رشد بسیار خوب است و تحصیل در این رشته به ویژه در حوزه هوش مصنوعی بسیار ارزشمند است.