مختصر موجز لعلم الحاسوب

• نظرية الترميز - مفيدة في الشبكات والمجالات الأخرى حيث تتواصل أجهزة الحاسوب مع بعضها البعض.
• نظرية الألعاب - مفيدة في الذكاء الاصطناعي وعلم التحكم الآلي.
• رياضيات متقطعة.
• نظرية المخططات - أسس هياكل البيانات وخوارزميات البحث.
• منطق رياضي - جبر بول وطرق أخرى لنمذجة الاستعلامات المنطقية الرياضية؛ استخدامات وقيود طرق الإثبات الرسمية.
• نظرية الأعداد - نظرية الأعداد الصحيحة. تستخدم في التشفير وكذلك مجال اختبار في الذكاء الاصطناعي.

• خوارزمية - الإجراءات الحسابية المتتابعة والمتوازية لحل مجموعة واسعة من المشاكل.
• بنية بيانات - تنظيم ومعالجة البيانات.

مخطط الذكاء الاصطناعي ^{[الإنجليزية]}

• ذكاء اصطناعي - تنفيذ ودراسة الأنظمة التي تبدي ذكاءًا أو سلوكًا ذاتيًا خاصًا بها.
• منطق آلي - حل المحركات، مثل المستخدمة في برولوغ، والتي تنتج خطوات لنتيجة معينة مع مراعاة الاستعلام عن قاعدة بيانات الحقائق والقاعدة، وتثبت النظرية الآلية التي تهدف إلى إثبات المبرهنات بمساعدة من مبرمج.
• رؤية حاسوبية - خوارزميات لتحديد الأجسام ثلاثية الأبعاد من صورة ثنائية الأبعاد.
• حوسبة ناعمة، استخدام حلول غير دقيقة لمشاكل أخرى صعبة للغاية:
  • تعلم الآلة - إنشاء آلي لمجموعة من القواعد والبديهيات على أساس المدخلات.
  • تحسيب تطوري - خوارزميات مستوحاة من الناحية البيولوجية.
• معالجة اللغات الطبيعية - بناء أنظمة وخوارزميات تقوم بتحليل وفهم وتوليد اللغات الطبيعية (البشرية).
• روبوتية - خوارزميات ضبط سلوك الروبوتات.

• شبكة حاسوب - الخوارزميات والبروتوكولات لتوصيل البيانات بشكل موثوق عبر مختلف الوسائط المشتركة أو المخصصة، بما في ذلك غالبًا كشف وتصحيح الأخطاء.
• أمن الحاسوب - الجوانب العملية لتأمين أنظمة الحاسوب وشبكات الحاسوب.
• علم التعمية (التشفير) - يطبق نتائج من التعقيد والاحتمالية والجبر ونظرية الأعداد لاختراع وتحليل الشفرات، وتحليل أمان بروتوكولات التشفير.

• المعمارية حاسوب - التصميم والتنظيم والتحسين والتحقق من نظام الحاسوب، ومعظمه حول وحدات المعالجة المركزية ونظام ذاكرة الحاسوب.
• نظام تشغيل - أنظمة إدارة برامج الحاسوب وتوفير أساس نظام قابل للاستخدام.

• رسومات حاسوبية - خوارزميات لتوليد الصور المرئية صناعيًا، ولدمج أو تغيير المعلومات المرئية والمكانية المأخوذة من العالم الحقيقي.
• معالجة الصور الرقمية - تحديد المعلومات من صورة من خلال الحساب.
• تصور المعلومات ^{[الإنجليزية]} - طرق تمثيل وعرض البيانات المجردة لتسهيل التفاعل البشري للاستكشاف والفهم.

• حوسبة متوازية - نظرية وممارسة الحساب المتزامن؛ لسلامة البيانات في أي بيئة تعدد المهام أو متعددة الخيوط.
• تزامن (حوسبة) - الحوسبة باستخدام عدة خيوط متزامنة للتنفيذ، ووضع خوارزميات لحل المشاكل على معالجات متعددة لتحقيق أقصى سرعة مقارنة بالتنفيذ المتسلسل.
• حوسبة موزعة - الحوسبة باستخدام أجهزة حاسوب متعددة عبر شبكة لتحقيق هدف أو مهمة مشتركة وبالتالي تقليل زمن الوصول المشترك في مساهمات المعالج الواحد لأي مهمة.

• قاعدة بيانات علائقية - نظرية المجموعات والأساس الخوارزمي لقواعد البيانات.
• التخزين المنظم - قواعد البيانات غير العلائقية مثل قواعد بيانات (NoSQL).
• تنقيب في البيانات - دراسة الخوارزميات للبحث ومعالجة المعلومات في المستندات وقواعد البيانات. ترتبط ارتباطًا وثيقًا باسترداد المعلومات.

• نظرية المحول البرمجي - نظرية تصميم المحول البرمجي بناء على نظرية التشغيل الذاتي.
• لغة برمجة - تصنيف لغات البرمجة وقوتها وضعفها. أنماط البرمجة المختلفة، مثل البرمجة كائنية التوجه.
• نظرية لغات البرمجة
• علم الدلالة الشكلي - دراسة رياضية دقيقة لمعنى البرامج.
• نطرية النمط - التحليل الرسمي لأنواع البيانات، واستخدام هذه الأنواع لفهم خصائص البرامج - خاصة سلامة البرنامج.

• حوسبة علمية - بناء نمذجة علمية وتقنيات التحليل العددي واستخدام الحاسب الآلي لتحليل وحل المشكلات العلمية.
• تحليل عددي - الحل العددي التقريبي للمشكلات الرياضية مثل خوارزمية إيجاد جذور دالة، والتكامل العددي، وحلول عددية للمعادلات التفاضلية؛ والدوال الخاصة.
• حساب رمزي - التلاعب وحل التعبيرات بشكل رمزي، والمعروف أيضًا بالجبر الحاسوبي.
• فيزياء حاسوبية - المحاكاة العددية للأنظمة غير التحليلية الكبيرة.
• كيمياء حاسوبية - النمذجة الحسابية للكيمياء النظرية لتحديد التركيبات والخصائص الكيميائية.
• معلوماتية حيوية وعلم الأحياء الحاسوبي - النمذجة الحسابية للكيمياء النظرية لتحديد التركيبات والخصائص الكيميائية، وتخزين البيانات البيولوجية والمساعدة في حل المشكلات البيولوجية مثل تطوي البروتين والتنبؤ بالوظائف وشجرة تطور السلالات.
• علوم عصبية حاسوبية - النمذجة الحسابية للفيزيولوجيا العصبية.

• أساليب رسمية - مناهج رياضية لوصف واستنتاج تصميم البرمجيات.
• هندسة البرمجيات - مبادئ وممارسات تصميم وتطوير واختبار البرامج والممارسات الهندسية المناسبة.
• تصميم الخوارزمية - استخدام الأفكار من نظرية الخوارزمية لتصميم حلول خلاقة للمهام الحقيقية.
• برمجة حاسوب - ممارسة استخدام لغة برمجة لتطبيق الخوارزميات.
• تفاعل إنساني حاسوبي - دراسة وتصميم واجهات الحاسوب التي يستخدمها الناس.
• هندسة عكسية - تطبيق المنهج العلمي لفهم البرمجيات التعسفية الموجودة.

• نظرية التشغيل الذاتي - الهياكل المنطقية المختلفة لحل المشاكل.
• نظرية الحاسوبية - ما يمكن حسابه مع النماذج الحالية لأجهزة الحاسوب. توفر البراهين التي طورها آلان تورينغ وآخرون نظرة ثاقبة لإمكانيات ما يمكن حسابه وما قد لا يتم حسابه.
  • مسائل غير محلولة في علم الحاسوب
• نظرية التعقيد الحسابي - حدود أساسية (خاصة الوقت ومساحة التخزين) على فئات الحسابات.
• نظرية الحساب الكمومي - تستكشف النماذج الحسابية التي تنطوي على التراكب الكمية للبتات.