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Ciencias de la computación

Las ciencias de la computación o ciencias de la informática son las ciencias formales que abarcan las bases teóricas de la información y la computación, así como su aplicación en sistemas computacionales.[1][2][3]​ El cuerpo de conocimiento de las ciencias de la computación es frecuentemente descrito como el estudio sistemático de los procesos algorítmicos que describen y transforman información: su teoría, análisis, diseño, eficiencia, implementación, algoritmos sistematizados y aplicación.[4]​ En términos más específicos se trata del estudio sistemático de la factibilidad, estructura, expresión y mecanización de procedimientos metódicos (o algoritmos) que subyacen en la adquisición, representación, procesamiento, almacenamiento, comunicación y acceso a la información. La información puede estar codificada en forma de bits en una memoria de computadora, o en algún otro objeto, como los genes y proteínas en una célula biológica.[5]

Las Ciencias de la computación estudian los fundamentos teóricos de la información y el cómputo, junto con técnicas prácticas para la implementación y aplicación de estos fundamentos teóricos.

Existen diversas ramas o disciplinas dentro de las ciencias de la computación; algunos resaltan los resultados específicos del cómputo (como los gráficos por computadora), mientras que otros (como la teoría de la complejidad computacional) se relacionan con propiedades de los algoritmos usados al realizar cómputo; y otros se enfocan en los problemas que requieren la implementación de sistemas computacionales. Por ejemplo, los estudios de la teoría de lenguajes de programación describen un cómputo, mientras que la programación de computadoras aplica lenguajes de programación específicos para desarrollar una solución a un problema computacional específico. Un computólogo se especializa en teoría de la computación y en el diseño e implementación de sistemas computacionales.[6]

Según Peter J. Denning, la cuestión fundamental en que se basa la ciencia de la computación es: «¿Qué puede ser (eficientemente) automatizado?».[7]

Historia

 
Charles Babbage diseñó la primera computadora Turing-completa; aunque pasarían décadas antes de que Alan Turing y otros demostraran su relevancia.
 
Ada Lovelace es reconocida por escribir el primer algoritmo para una computadora universal (la "Máquina analítica" de Babbage).

La historia de la ciencia de la computación antecede a la invención del computador digital moderno. Antes de la década de 1920, el término computador se refería a un ser humano que realizaba cálculos.[8]​ Los primeros cimientos de lo que se convertiría en ciencias de la computación son anteriores a la invención de la computadora digital moderna. Se trataba de máquinas para el cálculo de las tareas numéricas fijas, como el ábaco han existido desde la antigüedad, ayudando en cálculos tales como la multiplicación y la división. Además, los algoritmos para realizar cálculos han existido desde la antigüedad, incluso antes de que se crearan equipos de computación sofisticados. Los antiguos sánscritos tratadistas Shulba Sutras, o "Reglas de la cuerda", es un libro de algoritmos escritos en 800 a. C. para la construcción de objetos geométricos como altares utilizando una clavija y cuerda, un precursor temprano del campo moderno de la geometría computacional.

Blaise Pascal diseñó y construyó la primera calculadora mecánica de trabajo, la Pascalina, en 1642.[9]​ En 1673 Gottfried Leibniz creó una calculadora mecánica digital, llamada Stepped Reckoner.[10]​ Él puede ser considerado el primer computólogo y teórico de la información, entre otras razones, porque fue el primero en documentar el sistema numérico binario. En 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar lanzó la calculadora mecánica industrial[11]​ cuando lanzó su simplificado aritmómetro, que fue la primera máquina de calcular lo suficientemente fuerte y lo suficientemente fiable para ser usada a diario en un entorno industrial. Charles Babbage inició el diseño de la primera calculadora automática mecánica, su máquina diferencial, en 1822, que finalmente le dio la idea de la primera calculadora mecánica programable, su máquina analítica.[12]​ Él comenzó a desarrollar esta máquina en 1834 y "en menos de dos años que había esbozado muchas de las características más destacadas del moderno equipo. Un paso fundamental fue la adopción de un sistema de tarjetas perforadas derivado del telar de Jacquard"[13]​ haciéndolo infinitamente programable.[14]​ En 1843, durante la traducción de un artículo francés sobre la máquina analítica, Ada Lovelace escribió, en una de las muchas notas que incluye el artículo, un algoritmo para calcular los números de Bernoulli, que es considerado como el primer programa de ordenador.[15]​ Alrededor de 1885, Herman Hollerith inventó la máquina tabuladora, que usaba tarjetas perforadas para procesar información estadística; finalmente, su compañía se convirtió en parte de IBM. En 1937, cien años después del sueño imposible de Babbage, Howard Aiken fue convencido por IBM (que estaban manufacturando todo tipo de equipos de tarjetas perforadas y así como la calculadora de negocio [16]​) para desarrollar su calculadora programable gigante, el ASCC/Harvard Mark I. Se basó en la máquina analítica de Babbage, que a su vez utiliza las tarjetas perforadas y una unidad central de cálculo. Cuando se terminó de construir la máquina, algunas personas lo aclamaron como «el sueño de Babbage hecho realidad».[17]

Durante la década de 1940, conforme se desarrollaban las nuevas y más poderosas máquinas para computar, el término computador se comenzó a utilizar para referirse a las máquinas y ya no a sus antecesores humanos.[18]​ Cuando se hizo evidente que las computadoras no solamente podrían utilizarse para realizar cálculos matemáticos, el campo de las ciencias de la computación se amplió para estudiar cómputo en general. Las ciencias de la computación empezaron a establecerse como una disciplina académica distinta de las demás en la década de 1950 y principios de 1960.[7][19]​ Entonces surgió el primer programa de grado universitario mundo, el Cambridge Diploma in Computer Science, del Cambridge Computer Lab (Departamento de Ciencias de la Computación) de la Universidad de Cambridge, en 1953. El primer programa de grado universitario en ciencias de la computación en los Estados Unidos se formó en Universidad de Purdue en 1962.[20]​ Desde que se dispone ordenadores prácticos, muchas aplicaciones la de las ciencias de la computación convirtieron en diferentes áreas de estudio en sus propios términos.

Aunque inicialmente muchos creyeron que era imposible que las computadoras en sí mismas podrían constituir en realidad un campo científico de estudio, a finales de los años cincuenta se fue volviendo gradualmente aceptada entre la población mayor académica.[21][22]​ Es la marca IBM que a 2015 es muy conocida la que formó parte de la revolución de las ciencias de la computación durante este tiempo. IBM (abreviación de International Business Machines) lanzó el IBM 704[23]​ y más tarde las computadoras de IBM 709[24]​ que fueron ampliamente utilizadas durante el período de exploración de este tipo de dispositivos. "Sin embargo, el trabajo con las IBM [computadoras] fue frustrante ... si hubieras perdido tanto como una letra en una instrucción, el programa chocaría, y usted tendría que empezar todo el proceso otra vez".[21]​ Durante a finales de 1950, la disciplinas de las ciencias de la computación estaban en sus etapas de desarrollo más primordiales, y tales cuestiones eran comunes.[22]

La disciplina científica de las ciencias de la computación nace a principios de 1940 con la confluencia de la teoría de algoritmos, lógica matemática y la invención del programa almacenado en una computadora electrónica.[4]​ Ejemplos de esto son los trabajos de Alan Turing, Alonzo Church y Kurt Gödel en 1930 acerca de los algoritmos y su trabajo en sistemas de reglas (véase Cálculo Lambda, Máquina de Turing y Problemas Indecidibles), los algoritmos creados por Augusta Ada sesenta años antes, la computadora analógica construida por Vannevar Bush en 1920 y las computadoras eléctricas construidas por Howard Aiken y Konrad Zuse en 1930. Los escritos de John Von Neumann dieron una profundidad intelectual considerable a esta disciplina emergente a mediados de la década de 1940.

En 1960, había suficientemente cuerpo de conocimiento que ameritaba la creación de departamentos académicos y programas de grado universitario para esta disciplina.[4]IBM es reconocida como la marca que formó parte de la revolución de las ciencias de la computación durante ese tiempo. IBM (abreviación de International Business Machines) lanzó la IBM 704[25]​ y más tarde la IBM 709[26]​ computadoras, que fueron ampliamente utilizadas durante el período de exploración de este tipo de dispositivos. "Sin embargo, el trabajo con la IBM [equipo] era frustrante ... si te equivocas en una letra de alguna instrucción, el programa se arruinaría, y se tendría que empezar todo el proceso otra vez".[21]​ Durante la década de 1950, la disciplina de las ciencias de la computación estaba en su etapa de desarrollo, y estos problemas eran algo común.

El tiempo ha dado mejoras significativas en la capacidad de uso y la eficacia de la tecnología de la computación. La sociedad moderna ha presenciado un cambio significativo en los usuarios de la tecnología en cómputo, de ser utilizada únicamente por expertos, profesionales y científicos, a una base de usuarios que es casi omnipresente a la teoría con la cual se desarrolló y funciona este tipo de tecnología. Inicialmente, las computadoras eran bastante costosas, y era necesario un cierto grado de ayuda humana para el uso eficiente - en parte de operadores de computadoras profesionales. Como la adopción equipo se hizo más generalizado y asequible, se necesitaba menos asistencia humana en el uso común.

Mayores logros

 
El ejército alemán usó la máquina Enigma durante la Segunda Guerra Mundial; su sistema de cifrado fue finalmente descubierto por Alan Turing, considerado el padre de la Computación. La lectura de la información que contenían los mensajes supuestamente encriptados son considerados, a veces, como la causa de haber podido concluir la Segunda Guerra Mundial al menos dos años antes de lo que hubiera acaecido sin su descifrado. El descifrado a gran escala del tráfico de Enigma en Bletchley Park fue uno de los factores más importantes que contribuyeron a la victoria Aliada.[27]

A pesar de su corto tiempo de ser una disciplina científica formal, las ciencias de la computación han hecho un gran número de contribuciones importantes a la ciencia y la sociedad –de hecho, junto con la electrónica, es una ciencia fundacional de la época actual de la historia humana llamada Era de la información y la Revolución de la Información, visto como el tercer gran salto en el progreso tecnológico humano después de la Revolución Industrial (1750-1850) y la revolución neolítica (8000-5000 a. C.).

Estas contribuciones a la humanidad incluyen:

Filosofía

Un gran número (3) de científicos de la computación han argumentado a favor de la distinción de tres paradigmas diferentes en ciencias de la computación. Peter Wegner ha argumentado que esos paradigmas son la ciencia, la tecnología y las matemáticas.[31]​ El grupo de investigación de Peter Denning argumentó que son la abstracción (modelado), y diseño. Amnon H. Eden lo describe como el “paradigma racionalista” (el cual trata a las ciencias de la computación como una rama de las matemáticas, la cual prevalece en ciencias de la computación teórica y principalmente emplea el razonamiento deductivo), el paradigma tecnocrático (que podría ser encontrado en enfoques ingenieriles, más prominente en la ingeniería de software) y el paradigma científico (que se enfoca a objetos relacionados con la computación desde la perspectiva empírica de las ciencias naturales identificable en algunas ramas de la inteligencia artificial).

Nombre del campo

A pesar de su primera proposición en 1956,[22]​ el término “ciencias de la computación” aparece en 1959 en un artículo de la revista Communications of the ACM (prestigiada publicación científica destinada a lectores con experiencia en todos los ámbitos de la computación y los sistemas de información),[32]​ en el cual Louis Fein discute sobre la creación de una Escuela de Estudios de Posgrado en Ciencias Computacionales análoga a la creación de Harvard Business School en 1921,[33]​ justificando el nombre con el argumento de que: Como la ciencia administrativa, el tema o área de conocimiento puede ser aplicado, es de carácter interdisciplinario y que cuenta con las características típicas de una disciplina académica.[34]​ Sus esfuerzos y los de otros, como el analista numérico George Forsythe, fueron recompensados: universidades pasaron a crear este tipo de programas de estudio, a partir de 1962 en Purdue.[35]​ A pesar del nombre de esta disciplina académica, una cantidad significativa de tópicos en ciencias de la computación no involucran el estudio de las computadoras, por esta razón muchos nombres alternativos han sido propuestos.[36]

Algunos departamentos de universidades prefieren el término “ciencias de la computación” para hacer énfasis en esta diferencia. El científico danés Peter Naur sugirió el término datología,[37]​ para reflejar el hecho de que esta disciplina científica gira en torno a los datos y a al tratamiento de estos, mientras que no necesariamente involucra a las computadoras. La primera institución científica en usar el término fue el Departamento de Datología de la Universidad de Copenhague, fundado en 1969, con Peter Naur como profesor de datología. El término es usado en países escandinavos. En los primeros años de la computación, un número de terminus para los practicantes del campo de la computación fueron propuestos en la revista Communications of the ACMturingeniero, turologo, hombre de los diagramas de flujo, matemático meta-aplicado, y epistemologo aplicado.[38]​ Tres meses después en esa misma publicación científica, el término computólogo fue sugerido. El siguiente año en la misma publicación surgió el término hypologo.[39]​ El término computica también ha sido sugerido.[40]​ En Europa, términos derivados de traducciones de la expresión "automatic information" (e.g. "informazione automatica" en Italiano) or "información y matemáticas" son frecuentemente usados, e.g. informatique (francés), Informatik (alemán), Informática (Italia, Países Bajos), Informática (España y Portugal), informatika (lenguas eslavas) o pliroforiki (πληροφορική, que significa informática) en Griego. Palabras similares han sido adoptadas en algunos lugares del Reino Unido, por ejemplo en la Universidad de Edimburgo.[41]​ Pero estas no reflejan el aspecto de la computabilidad, por esta razón en un contexto de investigación científica tanto académica como industrial el término ciencias de la computación es mayormente usado en publicaciones y conferencias científicas.

Campos de las ciencias de la computación

Como disciplina científica, las ciencias de la computación abarcan una gama de temas, desde los estudios teóricos de los algoritmos y los límites de la computación a los problemas prácticos de la implementación de sistemas computacionales en hardware y software.[42][43]​ Computing Sciences Acreditation Board o la Junta de Acreditación en Ciencias de la Computación. –Compuesta por representantes de la Association for Computing Machinery (ACM), y la Sociedad de Computación IEEE (IEEE-CS) [44]​– identifica cuatro áreas que considera cruciales para la disciplina de ciencias de la computación: teoría de la computación, algoritmos y estructuras de datos, metodología y lenguajes de programación, arquitectura de computadoras. Además de estas cuatro áreas, C.S.A.B. también identifica ámbitos como la ingeniería de software, inteligencia artificial, redes de computadoras, sistemas de bases de datos, computación paralela, computación distribuida, la interacción persona-computador, gráficos por ordenador, sistemas operativos, cálculo numérico y simbólico siendo importantes áreas de las ciencias de la computación.[42]

El campo más amplio de la ciencia de la computación teórica abarca tanto la teoría clásica de la computación y una amplia gama de otros temas que se centran en los aspectos más abstractos, lógicos y matemáticos de la computación.

Teoría de la computación

De acuerdo a Peter J. Denning, la pregunta fundamental en ciencias de la computación es, «¿Qué puede ser eficientemente automatizado?»[7]​ El estudio de la teoría de la computación está enfocado en responder preguntas fundamentales acerca de qué puede ser computado y qué cantidad de recursos son requeridos para ejecutar tales cómputos. En un esfuerzo por resolver esta pregunta, la teoría de la computabilidad examina qué problemas computacionales se pueden resolver en varios modelos teóricos de cómputo. La segunda pregunta está dirigida por la teoría de la complejidad computacional, que estudia los costos de tiempo y espacio asociados a diferentes enfoques para resolver una multitud de problemas computacionales.

El famoso problema "¿P=NP?" es uno de los Problemas del milenio,[45]​ es un problema abierto en ciencias de la computación.

Teoría de la información y códigos

La teoría de la información está relacionada con la cuantificación de la información. Fue desarrollada por Claude E. Shannon para desarrollar los límites fundamentales del procesamiento de señales así como sus operaciones, tales como compresión y almacenamiento de datos así como la comunicación de los datos de manera fiable.[46]​ La teoría de códigos es un área de las matemáticas que busca resolver el problema de detectar y corregir errores al momento de transmitir información.[47]​ Los códigos son usados para comprimir datos, criptografía y más recientemente para la codificación de redes. Los códigos son estudiados para el propósito de diseñar métodos eficientes y seguros para la transmisión de datos.

Algoritmos y estructuras de datos

Los algoritmos y las estructuras de datos son el estudio de métodos computacionales comúnmente usados así como su eficiencia computacional.

Teoría de lenguajes de programación

La teoría del lenguaje de programación es una rama de las ciencias de la computación que se ocupa del diseño, implementación, análisis, caracterización y clasificación de los lenguaje de programación y sus características individuales, cae dentro de la disciplina de las ciencias de la computación, tanto en dependencia de las matemáticas y la lingüística. Es un área de investigación activa, con numerosas revistas académicas y conferencias especializadas en el tema.

     
Teoría de tipos Compiladores Lenguajes de programación

Métodos formales

Los métodos formales son un tipo particular de la técnica basada en las matemáticas para la especificación formal, desarrollo y verificación formal de los sistemas de software y hardware. El uso de métodos formales para el diseño de software y hardware está motivado por la expectativa de que, la realización de un análisis matemático adecuado puede contribuir a la fiabilidad y robustez de un diseño. Estos forman una importante base teórica para la ingeniería de software, especialmente cuando está involucrado la seguridad o robustez. Los métodos formales son un complemento útil para las pruebas de software, ya que ayudan a evitar errores y también pueden dar un marco para hacer pruebas. Para su uso industrial, se requiere el apoyo de herramientas. Sin embargo, el alto costo de la utilización de métodos formales significa que por lo general solo se utilizan en el desarrollo de sistemas críticos de alta integridad donde la vida o la seguridad es de muy alta importancia. Los métodos formales se describen mejor como la aplicación de una bastante amplia variedad de teóricos fundamentales de la informática, en particular, los cálculos lógica, los lenguajes formales, la teoría de autómatas, y la semántica de los programas, sino también de tipo de sistemas y tipos de datos algebraicos a los problemas en el software y hardware de especificación y verificación.

Los métodos formales se describen mejor como la aplicación de una amplia variedad de fundamentos teóricos de las ciencias de la computación, en particular la lógica computacional, lenguajes formales, teoría de autómatas y Semántica de lenguajes de programación pero también áreas como sistemas de tipos y tipos de datos algebraicos a problemas en la especificación y verificación de software y hardware.

Ciencias de la computación aplicadas

Las ciencias de la computación aplicadas tratan de identificar ciertos aspectos conceptuales y teóricos de las ciencias de la computación que pueden ser aplicados directamente para resolver problemas del mundo real.

Inteligencia artificial

Esta rama de las ciencias de la computación pretende o es requerida para la síntesis de procesos meta-orientados tales como la resolución de problemas, toma de decisiones, la adaptación del medio ambiente, el aprendizaje y la comunicación que se encuentran en los seres humanos y los animales. Desde sus orígenes en la cibernética y en la Conferencia de Dartmouth (1956), la investigación en inteligencia artificial (IA) ha sido necesariamente multidisciplinaria, aprovechando áreas de especialización, tales como las matemáticas, la lógica simbólica, la semiótica, la ingeniería eléctrica, la filosofía de la mente, la neurofisiología, y la inteligencia social. La IA erróneamente es asociada en la mente popular con el desarrollo robótico, pero el principal campo de aplicación práctica ha sido como un componente integrado en las áreas de desarrollo de software que requieren la comprensión y modelación computacional, tales como las finanzas y la economía, la minería de datos y las ciencias físicas. El término fue acuñado por el científico de la computación y matemático John McCarthy en 1955.

Arquitectura de computadoras

La arquitectura de computadores u organización de computadoras digitales es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema cómputo. Se centra en gran medida de la manera en que la unidad central de procesamiento realiza internamente y accede a las direcciones en la memoria.[48]​ El campo involucra disciplinas de la ingeniería en computación y la ingeniería eléctrica, la selección y la interconexión de los componentes de hardware para crear los equipos que cumplen funciones, de rendimiento, y costes.

Análisis de rendimiento de computadoras

Análisis de rendimiento del equipo es el estudio del trabajo que fluye a través de los equipos con el objetivo general de mejora de rendimiento y control de tiempo de respuesta, utilizando los recursos de manera eficiente, la eliminación de los cuellos de botella, y la predicción de rendimiento bajo cargas máximas previstas.[49]

Cómputo científico

La ciencia computacional (o computación científica) es el campo de estudio que trata con la construcción de modelos matemáticos y técnicas de análisis cuantitativos, así como el uso de computadoras para analizar y resolver problemas científicos. En el uso práctico, es típicamente la aplicación de simulación por ordenador y otras formas de cálculo a los problemas en diversas disciplinas científicas.

Redes de computadoras

Esta rama de las ciencias de la computación tiene como objetivo gestionar la conectividad entre redes (LAN / WAN) de computadoras a nivel mundial.

Sistemas concurrentes, paralelos y distribuidos

Concurrencia es una propiedad de los sistemas en los que varios cálculos están ejecutando de forma simultánea, y, potencialmente, que interactúan entre sí. Un número de modelos matemáticos han sido desarrollados para el cálculo concurrente general, incluyendo las redes de Petri, cálculos de proceso y del modelo de máquina de acceso aleatorio en paralelo. Un sistema distribuido se extiende la idea de la simultaneidad en varios ordenadores conectados a través de una red. Computadoras dentro del mismo sistema distribuido tienen su propia memoria privada, y la información es a menudo intercambian entre sí para lograr un objetivo común.

Bases de datos

Una base de datos tiene la intención de organizar, almacenar y recuperar grandes cantidades de datos de forma sencilla. Bases de datos digitales se gestionan mediante sistemas de gestión de base de datos para almacenar, crear, mantener y consultar los datos, a través de modelos de bases de datos y lenguajes de consulta. Una base de datos es un conjunto de datos interrelacionados entre ellos mismos.

Informática en salud

La informática en salud o informática médica es la aplicación de la informática y las comunicaciones al área de la salud mediante el uso del software médico, y forma parte de las tecnologías sanitarias. Su objetivo principal es prestar servicio a los profesionales de la salud para mejorar la calidad de la atención sanitaria.[50]

Es la intersección de las ciencias de la información, las ciencias de la computación y la atención de la salud. Se ocupa de los recursos, los dispositivos y los métodos necesarios para optimizar la adquisición, almacenamiento, recuperación e utilización, de la información en salud y en biomedicina. Los instrumentos informáticos de la salud incluyen no solo los ordenadores, sino también guías de práctica clínica, terminología médica formal ,terminología en sistemas de información y de comunicación.

Existen varias formas de definir a la informática médica. Enrico Coiera la define como «el estudio de cómo el conocimiento médico multidisciplinario es creado, conformado, compartido y aplicado».[51]

La informática médica se apoya actualmente en las tecnologías de la información o comunicación (TICs), y por ello se denomina e-salud, telesalud y telemedicina.

La informática médica debe aportar un sistema de conocimientos y habilidades para mejorar las capacidades científicas, investigativas y operativas de los profesionales de la salud, sin embargo, estos objetivos se lograrán en la medida en que esta disciplina no se perciba como algo añadido al plan de estudios, sino como un elemento que se integra a éste, aportando a los objetivos de las demás disciplinas y recibiendo a la vez sus influencias, de esta forma llevando a cabo la interdisciplinariedad, los futuros profesionales, pueden explotar las posibilidades que le ofrece esta ciencia en desarrollo.

Se ha fundamentado mediante este trabajo la importancia que tiene el dominio de la informática como un recurso esencial no sólo para realizar investigaciones de avanzada, sino para prestar una asistencia médica de calidad, para impartir una docencia actualizada, pues ninguna actividad de la sociedad moderna puede realizarse sin información.

  1. información

Ciencia de la información

El campo estudia la estructura, algoritmos, comportamiento e interacciones de los sistemas naturales y artificiales que guardan, procesan, acceden a y comunican información. También desarrolla sus propios fundamentos conceptuales y teóricos y emplea fundamentos desarrollados en otros campos. Una aplicación moderna es el Big Data, que consiste en el procesamiento de un conjunto de datos (provenientes de fuentes como por ejemplo: transacciones comerciales, formularios web, imágenes, videos, correos electrónicos, redes sociales, entre otros), los cuales son sometidos a herramientas informáticas de análisis que permiten extraer información valiosa para predecir comportamientos futuros y formular estrategias de toma decisiones.[52]

Ingeniería de software

Ingeniería de software es el estudio del diseño, implementación y modificación del software con la finalidad de asegurarse de que es de alta calidad, asequible, fácil de mantener, y rápido de construir. Es un enfoque sistemático para el diseño de software, que implica la aplicación de prácticas de ingeniería de software. Los ingenieros de software comercian con la organización y análisis de software — no solo lidian con la creación o fabricación de un nuevo software, sino también con su mantenimiento y disposición interna. Se prevé que estén entre las ocupaciones de más rápido crecimiento entre 2008 y 2018. Debido a la novedad de este subcampo, la educación formal en Ingeniería de software generalmente es parte de los planes de estudio de ciencias de la computación, la gran mayoría de ingenieros de software tienen un grado académico en ciencias de la computación sin tener relación con la ingeniería.[53]

Relación con otros campos

Por ser una disciplina reciente, existen varias definiciones alternativas para la ciencia de la computación. Esta puede ser vista como una forma de ciencia, matemáticas o una nueva disciplina que no puede ser categorizada siguiendo los modelos actuales.

Las ciencias de la computación frecuentemente se cruzan con otras áreas de investigación, tales como la física y la lingüística. Pero es con las matemáticas con las que se considera que tiene un grado mayor de relación. Eso es evidenciado por el hecho de que los primeros trabajos en el área fueran fuertemente influenciados por matemáticos como Kurt Gödel y Alan Turing. En la actualidad sigue habiendo un intercambio de ideas útil entre ambos campos en áreas como la lógica matemática, la teoría de categorías, la teoría de dominios, el álgebra y la geometría.

Otro punto a destacar es que, a pesar de su nombre, las ciencias de la computación raramente involucran el estudio mismo de las máquinas conocidas como computadoras. De hecho, el renombrado científico Edsger Dijkstra es muy citado por la frase «Las ciencias de la computación están tan poco relacionadas con las computadoras como la astronomía con los telescopios». La investigación en ciencias de la computación también suele relacionarse con otras disciplinas, como la ciencia cognitiva, la física (véase computación cuántica), la lingüística, etc.

La relación entre las ciencias de la computación y la ingeniería de software es un tema muy discutido, por disputas sobre lo que realmente significa el término "ingeniería de software" y sobre cómo se define a las ciencias de la computación. Algunas personas creen que la ingeniería de software sería un subconjunto de las ciencias de la computación. Otras, tomando en cuenta la relación entre otras disciplinas científicas y de la ingeniería, creen que el principal objetivo de las ciencias de la computación sería estudiar las propiedades del cómputo en general, mientras que el objetivo de la ingeniería de software sería diseñar cómputos específicos para lograr objetivos prácticos, con lo que se convertiría en disciplinas diferentes. Este punto de vista es el que sostiene, por ejemplo, Parnas (1998). Incluso hay otros que sostienen que no podría existir una ingeniería de software.

Los aspectos académicos, políticos y de financiamiento en las áreas de ciencias de la computación tienden a verse influidos drásticamente por el criterio del departamento encargado de la investigación y la educación en cada universidad, que puede estar orientado a las matemática o a la ingeniería. Los departamentos de ciencias de la computación orientados a las matemáticas teóricas suelen alinearse del lado de la computación científica y las aplicaciones de cálculo numérico.

El término "computación científica", que no debe confundirse con ciencia de la computación, designa a todas aquellas prácticas destinadas a modelar, plantear experimentos y validar teorías científicas sirviéndose de medios computacionales. En estos casos la computación es una mera herramienta y el esfuerzo se dirige a avanzar en los campos objetivo (física, biología, mecánica de fluidos, radiotransmisión...), más que en la propia ciencia de la computación.

Finalmente, el público en general algunas veces confunde la ciencia de la computación con áreas vocacionales que trabajan con computadoras o piensan que trata acerca de su propia experiencia con las computadoras, lo cual suele incluir actividades como los juegos, la navegación web y el procesamiento de texto. Sin embargo, el punto central de la ciencia de la computación va más allá de entender las propiedades de los programas que se emplean para implementar aplicaciones de software como juegos y navegadores web, y utiliza ese entendimiento para crear nuevos programas o mejorar los existentes.[54]

Véase también



Referencias

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  16. "En este sentido Aiken necesitaba de IBM, cuya tecnología incluida el uso de tarjetas perforadas, la acumulación de datos numéricos, y la transferencia de los datos numéricos de un registro a otro ", Bernard Cohen, p.44 (2000)
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Enlaces externos

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ciencias, computación, ciencias, computación, ciencias, informática, ciencias, formales, abarcan, bases, teóricas, información, computación, así, como, aplicación, sistemas, computacionales, cuerpo, conocimiento, ciencias, computación, frecuentemente, descrito. Las ciencias de la computacion o ciencias de la informatica son las ciencias formales que abarcan las bases teoricas de la informacion y la computacion asi como su aplicacion en sistemas computacionales 1 2 3 El cuerpo de conocimiento de las ciencias de la computacion es frecuentemente descrito como el estudio sistematico de los procesos algoritmicos que describen y transforman informacion su teoria analisis diseno eficiencia implementacion algoritmos sistematizados y aplicacion 4 En terminos mas especificos se trata del estudio sistematico de la factibilidad estructura expresion y mecanizacion de procedimientos metodicos o algoritmos que subyacen en la adquisicion representacion procesamiento almacenamiento comunicacion y acceso a la informacion La informacion puede estar codificada en forma de bits en una memoria de computadora o en algun otro objeto como los genes y proteinas en una celula biologica 5 Las Ciencias de la computacion estudian los fundamentos teoricos de la informacion y el computo junto con tecnicas practicas para la implementacion y aplicacion de estos fundamentos teoricos Existen diversas ramas o disciplinas dentro de las ciencias de la computacion algunos resaltan los resultados especificos del computo como los graficos por computadora mientras que otros como la teoria de la complejidad computacional se relacionan con propiedades de los algoritmos usados al realizar computo y otros se enfocan en los problemas que requieren la implementacion de sistemas computacionales Por ejemplo los estudios de la teoria de lenguajes de programacion describen un computo mientras que la programacion de computadoras aplica lenguajes de programacion especificos para desarrollar una solucion a un problema computacional especifico Un computologo se especializa en teoria de la computacion y en el diseno e implementacion de sistemas computacionales 6 Segun Peter J Denning la cuestion fundamental en que se basa la ciencia de la computacion es Que puede ser eficientemente automatizado 7 Indice 1 Historia 1 1 Mayores logros 2 Filosofia 2 1 Nombre del campo 3 Campos de las ciencias de la computacion 4 Teoria de la computacion 5 Teoria de la informacion y codigos 6 Algoritmos y estructuras de datos 7 Teoria de lenguajes de programacion 7 1 Metodos formales 8 Ciencias de la computacion aplicadas 8 1 Inteligencia artificial 8 2 Arquitectura de computadoras 8 3 Analisis de rendimiento de computadoras 8 4 Computo cientifico 8 5 Redes de computadoras 8 6 Sistemas concurrentes paralelos y distribuidos 8 7 Bases de datos 8 8 Informatica en salud 8 9 Ciencia de la informacion 8 10 Ingenieria de software 9 Relacion con otros campos 10 Vease tambien 11 Referencias 12 Bibliografia 13 Enlaces externosHistoria Editar Charles Babbage diseno la primera computadora Turing completa aunque pasarian decadas antes de que Alan Turing y otros demostraran su relevancia Ada Lovelace es reconocida por escribir el primer algoritmo para una computadora universal la Maquina analitica de Babbage La historia de la ciencia de la computacion antecede a la invencion del computador digital moderno Antes de la decada de 1920 el termino computador se referia a un ser humano que realizaba calculos 8 Los primeros cimientos de lo que se convertiria en ciencias de la computacion son anteriores a la invencion de la computadora digital moderna Se trataba de maquinas para el calculo de las tareas numericas fijas como el abaco han existido desde la antiguedad ayudando en calculos tales como la multiplicacion y la division Ademas los algoritmos para realizar calculos han existido desde la antiguedad incluso antes de que se crearan equipos de computacion sofisticados Los antiguos sanscritos tratadistas Shulba Sutras o Reglas de la cuerda es un libro de algoritmos escritos en 800 a C para la construccion de objetos geometricos como altares utilizando una clavija y cuerda un precursor temprano del campo moderno de la geometria computacional Blaise Pascal diseno y construyo la primera calculadora mecanica de trabajo la Pascalina en 1642 9 En 1673 Gottfried Leibniz creo una calculadora mecanica digital llamada Stepped Reckoner 10 El puede ser considerado el primer computologo y teorico de la informacion entre otras razones porque fue el primero en documentar el sistema numerico binario En 1820 Charles Xavier Thomas de Colmar lanzo la calculadora mecanica industrial 11 cuando lanzo su simplificado aritmometro que fue la primera maquina de calcular lo suficientemente fuerte y lo suficientemente fiable para ser usada a diario en un entorno industrial Charles Babbage inicio el diseno de la primera calculadora automatica mecanica su maquina diferencial en 1822 que finalmente le dio la idea de la primera calculadora mecanica programable su maquina analitica 12 El comenzo a desarrollar esta maquina en 1834 y en menos de dos anos que habia esbozado muchas de las caracteristicas mas destacadas del moderno equipo Un paso fundamental fue la adopcion de un sistema de tarjetas perforadas derivado del telar de Jacquard 13 haciendolo infinitamente programable 14 En 1843 durante la traduccion de un articulo frances sobre la maquina analitica Ada Lovelace escribio en una de las muchas notas que incluye el articulo un algoritmo para calcular los numeros de Bernoulli que es considerado como el primer programa de ordenador 15 Alrededor de 1885 Herman Hollerith invento la maquina tabuladora que usaba tarjetas perforadas para procesar informacion estadistica finalmente su compania se convirtio en parte de IBM En 1937 cien anos despues del sueno imposible de Babbage Howard Aiken fue convencido por IBM que estaban manufacturando todo tipo de equipos de tarjetas perforadas y asi como la calculadora de negocio 16 para desarrollar su calculadora programable gigante el ASCC Harvard Mark I Se baso en lamaquina analitica de Babbage que a su vez utiliza las tarjetas perforadas y una unidad central de calculo Cuando se termino de construir la maquina algunas personas lo aclamaron como el sueno de Babbage hecho realidad 17 Durante la decada de 1940 conforme se desarrollaban las nuevas y mas poderosas maquinas para computar el termino computador se comenzo a utilizar para referirse a las maquinas y ya no a sus antecesores humanos 18 Cuando se hizo evidente que las computadoras no solamente podrian utilizarse para realizar calculos matematicos el campo de las ciencias de la computacion se amplio para estudiar computo en general Las ciencias de la computacion empezaron a establecerse como una disciplina academica distinta de las demas en la decada de 1950 y principios de 1960 7 19 Entonces surgio el primer programa de grado universitario mundo el Cambridge Diploma in Computer Science del Cambridge Computer Lab Departamento de Ciencias de la Computacion de la Universidad de Cambridge en 1953 El primer programa de grado universitario en ciencias de la computacion en los Estados Unidos se formo en Universidad de Purdue en 1962 20 Desde que se dispone ordenadores practicos muchas aplicaciones la de las ciencias de la computacion convirtieron en diferentes areas de estudio en sus propios terminos Aunque inicialmente muchos creyeron que era imposible que las computadoras en si mismas podrian constituir en realidad un campo cientifico de estudio a finales de los anos cincuenta se fue volviendo gradualmente aceptada entre la poblacion mayor academica 21 22 Es la marca IBM que a 2015 es muy conocida la que formo parte de la revolucion de las ciencias de la computacion durante este tiempo IBM abreviacion de International Business Machines lanzo el IBM 704 23 y mas tarde las computadoras de IBM 709 24 que fueron ampliamente utilizadas durante el periodo de exploracion de este tipo de dispositivos Sin embargo el trabajo con las IBM computadoras fue frustrante si hubieras perdido tanto como una letra en una instruccion el programa chocaria y usted tendria que empezar todo el proceso otra vez 21 Durante a finales de 1950 la disciplinas de las ciencias de la computacion estaban en sus etapas de desarrollo mas primordiales y tales cuestiones eran comunes 22 La disciplina cientifica de las ciencias de la computacion nace a principios de 1940 con la confluencia de la teoria de algoritmos logica matematica y la invencion del programa almacenado en una computadora electronica 4 Ejemplos de esto son los trabajos de Alan Turing Alonzo Church y Kurt Godel en 1930 acerca de los algoritmos y su trabajo en sistemas de reglas vease Calculo Lambda Maquina de Turing y Problemas Indecidibles los algoritmos creados por Augusta Ada sesenta anos antes la computadora analogica construida por Vannevar Bush en 1920 y las computadoras electricas construidas por Howard Aiken y Konrad Zuse en 1930 Los escritos de John Von Neumann dieron una profundidad intelectual considerable a esta disciplina emergente a mediados de la decada de 1940 En 1960 habia suficientemente cuerpo de conocimiento que ameritaba la creacion de departamentos academicos y programas de grado universitario para esta disciplina 4 IBM es reconocida como la marca que formo parte de la revolucion de las ciencias de la computacion durante ese tiempo IBM abreviacion de International Business Machines lanzo la IBM 704 25 y mas tarde la IBM 709 26 computadoras que fueron ampliamente utilizadas durante el periodo de exploracion de este tipo de dispositivos Sin embargo el trabajo con la IBM equipo era frustrante si te equivocas en una letra de alguna instruccion el programa se arruinaria y se tendria que empezar todo el proceso otra vez 21 Durante la decada de 1950 la disciplina de las ciencias de la computacion estaba en su etapa de desarrollo y estos problemas eran algo comun El tiempo ha dado mejoras significativas en la capacidad de uso y la eficacia de la tecnologia de la computacion La sociedad moderna ha presenciado un cambio significativo en los usuarios de la tecnologia en computo de ser utilizada unicamente por expertos profesionales y cientificos a una base de usuarios que es casi omnipresente a la teoria con la cual se desarrollo y funciona este tipo de tecnologia Inicialmente las computadoras eran bastante costosas y era necesario un cierto grado de ayuda humana para el uso eficiente en parte de operadores de computadoras profesionales Como la adopcion equipo se hizo mas generalizado y asequible se necesitaba menos asistencia humana en el uso comun Mayores logros Editar El ejercito aleman uso la maquina Enigma durante la Segunda Guerra Mundial su sistema de cifrado fue finalmente descubierto por Alan Turing considerado el padre de la Computacion La lectura de la informacion que contenian los mensajes supuestamente encriptados son considerados a veces como la causa de haber podido concluir la Segunda Guerra Mundial al menos dos anos antes de lo que hubiera acaecido sin su descifrado El descifrado a gran escala del trafico de Enigma en Bletchley Park fue uno de los factores mas importantes que contribuyeron a la victoria Aliada 27 A pesar de su corto tiempo de ser una disciplina cientifica formal las ciencias de la computacion han hecho un gran numero de contribuciones importantes a la ciencia y la sociedad de hecho junto con la electronica es una ciencia fundacional de la epoca actual de la historia humana llamada Era de la informacion y la Revolucion de la Informacion visto como el tercer gran salto en el progreso tecnologico humano despues de la Revolucion Industrial 1750 1850 y la revolucion neolitica 8000 5000 a C Estas contribuciones a la humanidad incluyen El comienzo de la Revolucion digital la cual incluye la actual Era de la informacion y el Internet 28 Una definicion formal de computacion y computabilidad y una demostracion formal de que existen problemas que son computacionalmente irresolubles e intratables 29 El concepto de lenguaje de programacion una herramienta para la expresion precisa de informacion metodologica a varios niveles de abstraccion 30 En criptologia el criptoanalisis de Enigma fue un factor importante el cual contribuyo a la victoria Aliada en la Segunda Guerra Mundial 27 El Computo Cientifico permitio la evaluacion de procesos y situaciones de gran complejidad asi como la experimentacion mediante software Tambien permitio el avance en investigacion de la mente humana y el mapeo del genoma humano junto el Proyecto Genoma Humano 28 Proyectos de computo distribuido tales como Folding home que estudiaron el plegamiento de proteinas Computacion grafica e imagenes generadas por computadora se volvieron omnipresentes en la era moderna del entretenimiento sobre todo en television cine publicidad animacion y videojuegos cita requerida Simulacion de varios procesos incluyendo dinamica de fluidos computacionales sistemas fisicos electricos electronicos y de circuitos asi como las sociedades y las situaciones sociales sobre todo juegos de guerra junto con sus habitats entre muchos otros Las computadoras modernas permiten la optimizacion de disenos tales como aviones completos Se destaca el diseno de circuitos electricos y electronicos con SPICE asi como software para la realizacion fisica de nuevos disenos Este ultimo incluye software de diseno esencial para circuito integrados La Inteligencia artificial IA es cada vez mas importante ya que se vuelve mas eficiente y compleja con el paso del tiempo Existen muchas aplicaciones de la IA algunas se pueden ver en el hogar tales como aspiradores roboticos Tambien esta presente en los videojuegos y en el campo de batalla moderno en aviones no tripulados sistemas antimisiles y robots de apoyo para escuadrones Filosofia EditarUn gran numero 3 de cientificos de la computacion han argumentado a favor de la distincion de tres paradigmas diferentes en ciencias de la computacion Peter Wegner ha argumentado que esos paradigmas son la ciencia la tecnologia y las matematicas 31 El grupo de investigacion de Peter Denning argumento que son la abstraccion modelado y diseno Amnon H Eden lo describe como el paradigma racionalista el cual trata a las ciencias de la computacion como una rama de las matematicas la cual prevalece en ciencias de la computacion teorica y principalmente emplea el razonamiento deductivo el paradigma tecnocratico que podria ser encontrado en enfoques ingenieriles mas prominente en la ingenieria de software y el paradigma cientifico que se enfoca a objetos relacionados con la computacion desde la perspectiva empirica de las ciencias naturales identificable en algunas ramas de la inteligencia artificial Nombre del campo Editar A pesar de su primera proposicion en 1956 22 el termino ciencias de la computacion aparece en 1959 en un articulo de la revista Communications of the ACM prestigiada publicacion cientifica destinada a lectores con experiencia en todos los ambitos de la computacion y los sistemas de informacion 32 en el cual Louis Fein discute sobre la creacion de una Escuela de Estudios de Posgrado en Ciencias Computacionales analoga a la creacion de Harvard Business School en 1921 33 justificando el nombre con el argumento de que Como la ciencia administrativa el tema o area de conocimiento puede ser aplicado es de caracter interdisciplinario y que cuenta con las caracteristicas tipicas de una disciplina academica 34 Sus esfuerzos y los de otros como el analista numerico George Forsythe fueron recompensados universidades pasaron a crear este tipo de programas de estudio a partir de 1962 en Purdue 35 A pesar del nombre de esta disciplina academica una cantidad significativa de topicos en ciencias de la computacion no involucran el estudio de las computadoras por esta razon muchos nombres alternativos han sido propuestos 36 Algunos departamentos de universidades prefieren el termino ciencias de la computacion para hacer enfasis en esta diferencia El cientifico danes Peter Naur sugirio el termino datologia 37 para reflejar el hecho de que esta disciplina cientifica gira en torno a los datos y a al tratamiento de estos mientras que no necesariamente involucra a las computadoras La primera institucion cientifica en usar el termino fue el Departamento de Datologia de la Universidad de Copenhague fundado en 1969 con Peter Naur como profesor de datologia El termino es usado en paises escandinavos En los primeros anos de la computacion un numero de terminus para los practicantes del campo de la computacion fueron propuestos en la revista Communications of the ACM turingeniero turologo hombre de los diagramas de flujo matematico meta aplicado y epistemologo aplicado 38 Tres meses despues en esa misma publicacion cientifica el termino computologo fue sugerido El siguiente ano en la misma publicacion surgio el termino hypologo 39 El termino computica tambien ha sido sugerido 40 En Europa terminos derivados de traducciones de la expresion automatic information e g informazione automatica en Italiano or informacion y matematicas son frecuentemente usados e g informatique frances Informatik aleman Informatica Italia Paises Bajos Informatica Espana y Portugal informatika lenguas eslavas o pliroforiki plhroforikh que significa informatica en Griego Palabras similares han sido adoptadas en algunos lugares del Reino Unido por ejemplo en la Universidad de Edimburgo 41 Pero estas no reflejan el aspecto de la computabilidad por esta razon en un contexto de investigacion cientifica tanto academica como industrial el termino ciencias de la computacion es mayormente usado en publicaciones y conferencias cientificas Campos de las ciencias de la computacion EditarComo disciplina cientifica las ciencias de la computacion abarcan una gama de temas desde los estudios teoricos de los algoritmos y los limites de la computacion a los problemas practicos de la implementacion de sistemas computacionales en hardware y software 42 43 Computing Sciences Acreditation Board o la Junta de Acreditacion en Ciencias de la Computacion Compuesta por representantes de la Association for Computing Machinery ACM y la Sociedad de Computacion IEEE IEEE CS 44 identifica cuatro areas que considera cruciales para la disciplina de ciencias de la computacion teoria de la computacion algoritmos y estructuras de datos metodologia y lenguajes de programacion arquitectura de computadoras Ademas de estas cuatro areas C S A B tambien identifica ambitos como la ingenieria de software inteligencia artificial redes de computadoras sistemas de bases de datos computacion paralela computacion distribuida la interaccion persona computador graficos por ordenador sistemas operativos calculo numerico y simbolico siendo importantes areas de las ciencias de la computacion 42 El campo mas amplio de la ciencia de la computacion teorica abarca tanto la teoria clasica de la computacion y una amplia gama de otros temas que se centran en los aspectos mas abstractos logicos y matematicos de la computacion Teoria de la computacion EditarArticulo principal Teoria de la computacion De acuerdo a Peter J Denning la pregunta fundamental en ciencias de la computacion es Que puede ser eficientemente automatizado 7 El estudio de la teoria de la computacion esta enfocado en responder preguntas fundamentales acerca de que puede ser computado y que cantidad de recursos son requeridos para ejecutar tales computos En un esfuerzo por resolver esta pregunta la teoria de la computabilidad examina que problemas computacionales se pueden resolver en varios modelos teoricos de computo La segunda pregunta esta dirigida por la teoria de la complejidad computacional que estudia los costos de tiempo y espacio asociados a diferentes enfoques para resolver una multitud de problemas computacionales El famoso problema P NP es uno de los Problemas del milenio 45 es un problema abierto en ciencias de la computacion P NP GNITIRW TERCES Teoria de automatas Teoria de la computabilidad Teoria de la complejidad computacional Criptografia Computacion cuanticaTeoria de la informacion y codigos EditarArticulos principales Teoria de la informaciony Teoria de codigos La teoria de la informacion esta relacionada con la cuantificacion de la informacion Fue desarrollada por Claude E Shannon para desarrollar los limites fundamentales del procesamiento de senales asi como sus operaciones tales como compresion y almacenamiento de datos asi como la comunicacion de los datos de manera fiable 46 La teoria de codigos es un area de las matematicas que busca resolver el problema de detectar y corregir errores al momento de transmitir informacion 47 Los codigos son usados para comprimir datos criptografia y mas recientemente para la codificacion de redes Los codigos son estudiados para el proposito de disenar metodos eficientes y seguros para la transmision de datos Algoritmos y estructuras de datos EditarArticulos principales Analisis de algoritmosy Teoria de codigos Los algoritmos y las estructuras de datos son el estudio de metodos computacionales comunmente usados asi como su eficiencia computacional O n 2 displaystyle O n 2 Analisis de algoritmos Algoritmos Estructuras de datos Optimizacion combinatoria Geometria computacionalTeoria de lenguajes de programacion EditarArticulo principal Teoria de lenguajes de programacion La teoria del lenguaje de programacion es una rama de las ciencias de la computacion que se ocupa del diseno implementacion analisis caracterizacion y clasificacion de los lenguaje de programacion y sus caracteristicas individuales cae dentro de la disciplina de las ciencias de la computacion tanto en dependencia de las matematicas y la linguistica Es un area de investigacion activa con numerosas revistas academicas y conferencias especializadas en el tema G x Int displaystyle Gamma vdash x text Int Teoria de tipos Compiladores Lenguajes de programacionMetodos formales Editar Articulo principal Metodos formales Los metodos formales son un tipo particular de la tecnica basada en las matematicas para la especificacion formal desarrollo y verificacion formal de los sistemas de software y hardware El uso de metodos formales para el diseno de software y hardware esta motivado por la expectativa de que la realizacion de un analisis matematico adecuado puede contribuir a la fiabilidad y robustez de un diseno Estos forman una importante base teorica para la ingenieria de software especialmente cuando esta involucrado la seguridad o robustez Los metodos formales son un complemento util para las pruebas de software ya que ayudan a evitar errores y tambien pueden dar un marco para hacer pruebas Para su uso industrial se requiere el apoyo de herramientas Sin embargo el alto costo de la utilizacion de metodos formales significa que por lo general solo se utilizan en el desarrollo de sistemas criticos de alta integridad donde la vida o la seguridad es de muy alta importancia Los metodos formales se describen mejor como la aplicacion de una bastante amplia variedad de teoricos fundamentales de la informatica en particular los calculos logica los lenguajes formales la teoria de automatas y la semantica de los programas sino tambien de tipo de sistemas y tipos de datos algebraicos a los problemas en el software y hardware de especificacion y verificacion Los metodos formales se describen mejor como la aplicacion de una amplia variedad de fundamentos teoricos de las ciencias de la computacion en particular la logica computacional lenguajes formales teoria de automatas y Semantica de lenguajes de programacion pero tambien areas como sistemas de tipos y tipos de datos algebraicos a problemas en la especificacion y verificacion de software y hardware Ciencias de la computacion aplicadas EditarLas ciencias de la computacion aplicadas tratan de identificar ciertos aspectos conceptuales y teoricos de las ciencias de la computacion que pueden ser aplicados directamente para resolver problemas del mundo real Inteligencia artificial Editar Articulo principal Inteligencia artificial Esta rama de las ciencias de la computacion pretende o es requerida para la sintesis de procesos meta orientados tales como la resolucion de problemas toma de decisiones la adaptacion del medio ambiente el aprendizaje y la comunicacion que se encuentran en los seres humanos y los animales Desde sus origenes en la cibernetica y en la Conferencia de Dartmouth 1956 la investigacion en inteligencia artificial IA ha sido necesariamente multidisciplinaria aprovechando areas de especializacion tales como las matematicas la logica simbolica la semiotica la ingenieria electrica la filosofia de la mente la neurofisiologia y la inteligencia social La IA erroneamente es asociada en la mente popular con el desarrollo robotico pero el principal campo de aplicacion practica ha sido como un componente integrado en las areas de desarrollo de software que requieren la comprension y modelacion computacional tales como las finanzas y la economia la mineria de datos y las ciencias fisicas El termino fue acunado por el cientifico de la computacion y matematico John McCarthy en 1955 Aprendizaje automatico Vision artificial Procesamiento de imagenes Reconocimiento de patrones Ciencia cognitiva Mineria de datos Computacion evolutiva Busqueda y recuperacion de informacion Representacion del conocimiento Procesamiento de lenguaje natural Robotica Computo de imagenes medicasArquitectura de computadoras Editar Articulo principal Arquitectura de computadoras La arquitectura de computadores u organizacion de computadoras digitales es el diseno conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema computo Se centra en gran medida de la manera en que la unidad central de procesamiento realiza internamente y accede a las direcciones en la memoria 48 El campo involucra disciplinas de la ingenieria en computacion y la ingenieria electrica la seleccion y la interconexion de los componentes de hardware para crear los equipos que cumplen funciones de rendimiento y costes Logica digital Microarquitecturas Multiprocesamiento Sistemas operativos Redes de computadoras Sistemas de gestion de bases de datos Seguridad Informatica Computacion ubicua Arquitectura de software Diseno de compiladores Lenguajes de programacionAnalisis de rendimiento de computadoras Editar Analisis de rendimiento del equipo es el estudio del trabajo que fluye a traves de los equipos con el objetivo general de mejora de rendimiento y control de tiempo de respuesta utilizando los recursos de manera eficiente la eliminacion de los cuellos de botella y la prediccion de rendimiento bajo cargas maximas previstas 49 Computo cientifico Editar La ciencia computacional o computacion cientifica es el campo de estudio que trata con la construccion de modelos matematicos y tecnicas de analisis cuantitativos asi como el uso de computadoras para analizar y resolver problemas cientificos En el uso practico es tipicamente la aplicacion de simulacion por ordenador y otras formas de calculo a los problemas en diversas disciplinas cientificas Analisis numerico Fisica computacional Quimica computacional BioinformaticaRedes de computadoras Editar Articulo principal Redes de computadoras Esta rama de las ciencias de la computacion tiene como objetivo gestionar la conectividad entre redes LAN WAN de computadoras a nivel mundial Sistemas concurrentes paralelos y distribuidos Editar Articulos principales Computacion concurrentey Computacion distribuida Concurrencia es una propiedad de los sistemas en los que varios calculos estan ejecutando de forma simultanea y potencialmente que interactuan entre si Un numero de modelos matematicos han sido desarrollados para el calculo concurrente general incluyendo las redes de Petri calculos de proceso y del modelo de maquina de acceso aleatorio en paralelo Un sistema distribuido se extiende la idea de la simultaneidad en varios ordenadores conectados a traves de una red Computadoras dentro del mismo sistema distribuido tienen su propia memoria privada y la informacion es a menudo intercambian entre si para lograr un objetivo comun Bases de datos Editar Articulos principales Bases de datosy Sistema de gestion de bases de datos Una base de datos tiene la intencion de organizar almacenar y recuperar grandes cantidades de datos de forma sencilla Bases de datos digitales se gestionan mediante sistemas de gestion de base de datos para almacenar crear mantener y consultar los datos a traves de modelos de bases de datos y lenguajes de consulta Una base de datos es un conjunto de datos interrelacionados entre ellos mismos Informatica en salud Editar Esta seccion es un extracto de Informatica en salud editar Este articulo o seccion necesita referencias que aparezcan en una publicacion acreditada Este aviso fue puesto el 18 de mayo de 2016 La informatica en salud o informatica medica es la aplicacion de la informatica y las comunicaciones al area de la salud mediante el uso del software medico y forma parte de las tecnologias sanitarias Su objetivo principal es prestar servicio a los profesionales de la salud para mejorar la calidad de la atencion sanitaria 50 Es la interseccion de las ciencias de la informacion las ciencias de la computacion y la atencion de la salud Se ocupa de los recursos los dispositivos y los metodos necesarios para optimizar la adquisicion almacenamiento recuperacion e utilizacion de la informacion en salud y en biomedicina Los instrumentos informaticos de la salud incluyen no solo los ordenadores sino tambien guias de practica clinica terminologia medica formal terminologia en sistemas de informacion y de comunicacion Existen varias formas de definir a la informatica medica Enrico Coiera la define como el estudio de como el conocimiento medico multidisciplinario es creado conformado compartido y aplicado 51 La informatica medica se apoya actualmente en las tecnologias de la informacion o comunicacion TICs y por ello se denomina e salud telesalud y telemedicina La informatica medica debe aportar un sistema de conocimientos y habilidades para mejorar las capacidades cientificas investigativas y operativas de los profesionales de la salud sin embargo estos objetivos se lograran en la medida en que esta disciplina no se perciba como algo anadido al plan de estudios sino como un elemento que se integra a este aportando a los objetivos de las demas disciplinas y recibiendo a la vez sus influencias de esta forma llevando a cabo la interdisciplinariedad los futuros profesionales pueden explotar las posibilidades que le ofrece esta ciencia en desarrollo Se ha fundamentado mediante este trabajo la importancia que tiene el dominio de la informatica como un recurso esencial no solo para realizar investigaciones de avanzada sino para prestar una asistencia medica de calidad para impartir una docencia actualizada pues ninguna actividad de la sociedad moderna puede realizarse sin informacion informacion Ciencia de la informacion Editar El campo estudia la estructura algoritmos comportamiento e interacciones de los sistemas naturales y artificiales que guardan procesan acceden a y comunican informacion Tambien desarrolla sus propios fundamentos conceptuales y teoricos y emplea fundamentos desarrollados en otros campos Una aplicacion moderna es el Big Data que consiste en el procesamiento de un conjunto de datos provenientes de fuentes como por ejemplo transacciones comerciales formularios web imagenes videos correos electronicos redes sociales entre otros los cuales son sometidos a herramientas informaticas de analisis que permiten extraer informacion valiosa para predecir comportamientos futuros y formular estrategias de toma decisiones 52 Articulo principal Ciencias de la informacion tecnologia Busqueda y recuperacion de informacion Representacion del conocimiento Procesamiento de lenguaje natural Interaccion persona computadorIngenieria de software Editar Articulo principal Ingenieria de software Articulo principal Programacion Ingenieria de software es el estudio del diseno implementacion y modificacion del software con la finalidad de asegurarse de que es de alta calidad asequible facil de mantener y rapido de construir Es un enfoque sistematico para el diseno de software que implica la aplicacion de practicas de ingenieria de software Los ingenieros de software comercian con la organizacion y analisis de software no solo lidian con la creacion o fabricacion de un nuevo software sino tambien con su mantenimiento y disposicion interna Se preve que esten entre las ocupaciones de mas rapido crecimiento entre 2008 y 2018 Debido a la novedad de este subcampo la educacion formal en Ingenieria de software generalmente es parte de los planes de estudio de ciencias de la computacion la gran mayoria de ingenieros de software tienen un grado academico en ciencias de la computacion sin tener relacion con la ingenieria 53 Relacion con otros campos EditarPor ser una disciplina reciente existen varias definiciones alternativas para la ciencia de la computacion Esta puede ser vista como una forma de ciencia matematicas o una nueva disciplina que no puede ser categorizada siguiendo los modelos actuales Las ciencias de la computacion frecuentemente se cruzan con otras areas de investigacion tales como la fisica y la linguistica Pero es con las matematicas con las que se considera que tiene un grado mayor de relacion Eso es evidenciado por el hecho de que los primeros trabajos en el area fueran fuertemente influenciados por matematicos como Kurt Godel y Alan Turing En la actualidad sigue habiendo un intercambio de ideas util entre ambos campos en areas como la logica matematica la teoria de categorias la teoria de dominios el algebra y la geometria Otro punto a destacar es que a pesar de su nombre las ciencias de la computacion raramente involucran el estudio mismo de las maquinas conocidas como computadoras De hecho el renombrado cientifico Edsger Dijkstra es muy citado por la frase Las ciencias de la computacion estan tan poco relacionadas con las computadoras como la astronomia con los telescopios La investigacion en ciencias de la computacion tambien suele relacionarse con otras disciplinas como la ciencia cognitiva la fisica vease computacion cuantica la linguistica etc La relacion entre las ciencias de la computacion y la ingenieria de software es un tema muy discutido por disputas sobre lo que realmente significa el termino ingenieria de software y sobre como se define a las ciencias de la computacion Algunas personas creen que la ingenieria de software seria un subconjunto de las ciencias de la computacion Otras tomando en cuenta la relacion entre otras disciplinas cientificas y de la ingenieria creen que el principal objetivo de las ciencias de la computacion seria estudiar las propiedades del computo en general mientras que el objetivo de la ingenieria de software seria disenar computos especificos para lograr objetivos practicos con lo que se convertiria en disciplinas diferentes Este punto de vista es el que sostiene por ejemplo Parnas 1998 Incluso hay otros que sostienen que no podria existir una ingenieria de software Los aspectos academicos politicos y de financiamiento en las areas de ciencias de la computacion tienden a verse influidos drasticamente por el criterio del departamento encargado de la investigacion y la educacion en cada universidad que puede estar orientado a las matematica o a la ingenieria Los departamentos de ciencias de la computacion orientados a las matematicas teoricas suelen alinearse del lado de la computacion cientifica y las aplicaciones de calculo numerico El termino computacion cientifica que no debe confundirse con ciencia de la computacion designa a todas aquellas practicas destinadas a modelar plantear experimentos y validar teorias cientificas sirviendose de medios computacionales En estos casos la computacion es una mera herramienta y el esfuerzo se dirige a avanzar en los campos objetivo fisica biologia mecanica de fluidos radiotransmision mas que en la propia ciencia de la computacion Finalmente el publico en general algunas veces confunde la ciencia de la computacion con areas vocacionales que trabajan con computadoras o piensan que trata acerca de su propia experiencia con las computadoras lo cual suele incluir actividades como los juegos la navegacion web y el procesamiento de texto Sin embargo el punto central de la ciencia de la computacion va mas alla de entender las propiedades de los programas que se emplean para implementar aplicaciones de software como juegos y navegadores web y utiliza ese entendimiento para crear nuevos programas o mejorar los existentes 54 Vease tambien EditarComputologo Matematicas Ciencias de la informacion Ingenieria en computacion Anexo Informaticos teoricos Programacion Teoria de la computacion Teoria de la complejidad computacional Problema de la cena de los filosofos Problemas no resueltos de las Ciencias de la Computacion Anexo Informaticos teoricos Mujeres en informatica Premio TuringReferencias Editar Computer science is the study of information Department of Computer and Information Science Guttenberg Information Technologies Computer science is the study of computation Computer Science Department College of Saint Benedict Archivado el 3 de febrero de 2007 en Wayback Machine Saint John s University Computer Science is the study of all aspects of computer systems from the theoretical foundations to the very practical aspects of managing large software projects Massey University a b c Anthony Ralston Edwin D Reilly David Hemmendinger 2000 Encyclopedia of Computer Science Wiley 978 0 470 86412 8 http www cs bu edu AboutCS WhatIsCS pdf Archivado el 18 de febrero de 2015 en Wayback Machine WordNet Search 3 1 Wordnetweb princeton edu Consultado el 14 de mayo de 2012 a b c Denning P J 2000 Computer Science The Discipline PDF Encyclopedia of Computer Science Archivado desde el original el 25 de mayo de 2006 David Alan Grier 2005 When computers were human Princeton University Press ISBN 84 89660 00 X Blaise Pascal School of Mathematics and Statistics University 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title Ciencias de la computacion amp oldid 138051927, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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